WASSERSPEICHERKRAFTWERK SCHMALWASSER UNTERLAGE ZUM RAUMORDNUNGSVERFAHREN. Teil 1

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1 WASSERSPEICHERKRAFTWERK SCHMALWASSER UNTERLAGE ZUM RAUMORDNUNGSVERFAHREN Teil 1 Erläuterungsbericht Vorhabensbeschreibung und allgemeinverständliche Zusammenfassung (UVS und Anlagen) Stand: Oktober 2012, überarbeitete Fassung vom April 2013

2 Die Unterlagen zur raumordnerischen Beurteilung bestehen aus folgenden Teilen: Antragsunterlagen 1 Erläuterungsbericht 2 Umweltverträglichkeitsstudie Anlagen 1 Energiewirtschaftliche Begründung 2 Standortscreening für Wasserspeicherkraftwerke in Deutschland 3 Vergleich des Potenzials für die Errichtung von Wasserspeicherkraftwerken an den Talsperren Ohra und Schmalwasser (Potenzialvergleich) 4 Projektraumanalyse (PRA) Standort 5 Projektraumanalyse (PRA) Netz 6 Raumwiderstandsanalyse (RWA) 7 Spezielle artenschutzrechtliche Prüfung (SAP) In der folgenden Grafik wird eine Übersicht über die Projektgenese in Bezug auf die o.g. Unterlagen dargestellt. Seite 1

3 Seite 2

4 Inhaltsverzeichnis (Teil 1) Seite 1 Vorhabensträger 12 2 Grundlagen zu Wasserspeicherkraftwerken Grundlegender Aufbau Betrieb/Arbeitsweise Funktionen im Energieversorgungssystem Frequenz- und Spannungsregulierung Blindleistungsregelung Schwarzstartfähigkeit 16 3 Vorhabensbegründung Veranlassung Zielsetzung Alternativen Fazit 18 4 Projektgenese / Historie Standortsuche/Alternativenprüfung Deutschlandweites Standortscreening Potenzialvergleich, Projektraumanalyse und Ableitung der Antragsvariante Standort Alternativenprüfung Netzanbindung und Ableitung des Antragskorridors Projektraumanalyse Netzanbindung (PRA Netz) Raumwiderstandsanalyse Netzanbindung (RWA Netz) Untersuchungsraumabschichtung Untersuchungsraumabschichtung für das Oberbecken Untersuchungsraumabschichtung für die Netzanbindung Zusammenfassung der Projektgenese 27 5 Vorhabensbeschreibung für die Antragsvariante Standort (Unterbecken, Oberbecken, Kraftwerk) Grundlagen des Projektraums Topographie Geologische Verhältnisse Technisches Grobkonzept des geplanten Wasserspeicherkraftwerks Übersicht der technischen Daten Anlagenleistung Bauliche Anlagen Erforderliche Neuanlage Anordnung der baulichen Anlagen Oberbecken Bestehende Infrastruktur Bestehende Nutzungen Technischer Entwurf Unterbecken Bestehende Infrastruktur Bestehende Nutzungen Technische Daten der TS Schmalwasser Notwendige Ertüchtigung TS Schmalwasser Unterbecken Wasserwege mit Ein-/Auslassbauwerk 43 Seite 3

5 Einlassbauwerk am Oberbecken Oberwasserstollen Unterwasserstollen Ein-/Auslassbauwerk an der TS Schmalwasser Stollen und Kavernen Maschinenkaverne Trafokaverne Zufahrtsstollen Energieableitungsstollen Betriebsgelände Flächeninanspruchnahme und Bauabwicklung Oberbecken Unterbecken Untertägige Arbeiten Bauzeit Straßen- und Wegekonzept Oberbecken Unterbecken Bauzeitliche Verkehrsprognose / Abfallverwertung 53 6 Vorhabensbeschreibung für den Antragskorridor Netzanbindung Beschreibung des Antragskorridors Technisches Grobkonzept der geplanten Netzanbindung Freileitung Erdkabel Weitere Einrichtungen Flächeninanspruchnahme und Bauabwicklung Freileitung Erdkabel Weitere Einrichtungen Straßen- und Wegekonzept Bauzeitliche Verkehrsprognose (Erdkabel) 69 7 Zusammenfassung der Umweltverträglichkeitsstudie (UVS) Standort Schutzgut Menschen Schutzgüter Tiere, Pflanzen und biologische Vielfalt Schutzgut Boden Schutzgut Wasser Schutzgüter Klima und Luft Schutzgut Landschaft Schutzgüter Kultur- und sonstige Sachgüter Wechselwirkungen Netzanbindung Freileitung Schutzgut Menschen Schutzgüter Tiere, Pflanzen und biologische Vielfalt Schutzgüter Boden / Wasser Schutzgut Landschaft Schutzgüter Kultur- und sonstige Sachgüter Wechselwirkungen Erdkabel Schutzgut Menschen Schutzgüter Tiere, Pflanzen und biologische Vielfalt 90 Seite 4

6 Schutzgüter Boden / Wasser Schutzgut Landschaft Schutzgüter Kultur- und sonstige Sachgüter Wechselwirkungen 96 8 Raumordnerisches Fazit Raumbedeutsame Auswirkungen - Standort Raumbedeutsame Auswirkungen - Netzanbindung Zusammenfassende Einschätzung der raumbedeutsamen Auswirkungen 99 9 Literatur und Quellenverzeichnis 100 Gesetze / Verordnungen / rechtliche Grundlagen / Regelwerke 100 Literatur 102 Sonstige Quellen 108 Tabellenverzeichnis Tabelle 2-1: Wichtigste Charakteristika der drei Regelenergiearten (DENA 2010): 15 Tabelle 5-1: Kenndaten Kraftwerk 30 Tabelle 5-2: Standort - Raumanspruch des Oberbeckens 46 Tabelle 5-3: Tabelle 5-4: Flächeninanspruchnahme am Baufeld Oberbecken (bei den ha- Angaben handelt es sich um Näherungswerte nach aktuellem Planungsstand) 47 Flächeninanspruchnahme am Baufeld Unterbecken (bei den ha-angaben handelt es sich um Näherungswerte nach aktuellem Planungsstand) 50 Tabelle 6-1: Mastgrundtypen 60 Seite 5

7 Abbildungsverzeichnis Abbildung 2-1: Schemazeichnung des Trianel Wasserspeicherkraftwerkes Schmalwasser (TWS) 13 Abbildung 2-2: Zeitlicher Ablauf des Einsatzes der drei Regelenergiearten (DENA 2010) 15 Abbildung 4-1: Schematische Übersicht über die Ergebnisse der Projektgenese 28 Abbildung 5-1: Talsperrensystem Ohra, Schmalwasser, Tambach-Dietharz 38 Abbildung 5-2: Regelquerschnitt Absperrbauwerk 41 Abbildung 5-3: Bauzeitliche Verkehrsprognose, auf Basis von TMBV (2010) 55 Abbildung 6-1: Mastbilder 59 Abbildung 6-2: Schematische Zeichnung des Erdkabelgrabens im Wald inkl. Baustraße und Schutzstreifen 66 Abbildung 6-3: Schematische Zeichnung des Erdkabelgrabens im Offenland inkl. Baustraße, Bodenmiete und Schutzstreifen. 67 Abbildung 6-4: Schematische Zeichnung des Erdkabelgrabens beim Vorkopf- Verlegeverfahren inkl. Schutzstreifen 67 Kartenverzeichnis Karte-Nr. Inhalt Maßstab TWS B-ROV-1/2/ Übersichtslageplan 1: Ergebnis Untersuchung Netzanbindungstrassen 1: Längsschnitt durch den Wasserweg 1 : Oberbeckenquerschnitte 1 : Seite 6

8 Abkürzungsverzeichnis AB ABG ADEBAR AGP ARGE ATKIS AVV AWK BArtSchV BauGB BauNVO BB BBodSchG BBodSchV BCE BE BEW BfN BföS BGB BGBl BImSchG BImSchV BJagdG BMU BMV BMVBS BMVBW BNatSchG BWaldG BWE CEF db(a) DBK DIN DLM DN DOP DTK DTV Avifaunistische Bedeutung Avifaunitisch bedeutsames Gebiet Atlas deutscher Brutvogelarten Avifaunistisches Gefährdungspotenzial Arbeitsgemeinschaft Amtliches Topographisch-Kartographisches Informationssystem Allgemeine Verwaltungsvorschrift Auswirkungsklasse Bundesartenschutzverordnung Baugesetzbuch Baunutzungsverordnung Brandenburg Bundesbodenschutzgesetz Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung Björnsen Beratende Ingenieure GmbH Baustelleneinrichtung Bewilligung (Bergrecht) Bundesamt für Naturschutz Büro für ökologische Studien Bürgerliches Gesetzbuch Bundesgesetzblatt Bundes-Immissionsschutzgesetz Bundes-Immissionsschutzverordnung Bundesjagdgesetz Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Bundesministerium für Verkehr Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen Bundesnaturschutzgesetz Bundeswaldgesetz Bergwerkseigentum (Bergrecht) Continous Ecological Functionality (Bewahrung der ökologischen Funktionalität) Dezibel A Dorfbiotopkartierung Deutsches Institut für Normung Digitales Landschaftsmodell Diameter Nominal, englisch für die Nennweite (Anschlussmaß) von Rohren und Bauteilen Digitale Orthofotos Digitale Topografische Karte Durchschnittlicher täglicher Verkehr Seite 7

9 DWD EKIS Elt EMSR EnLAG ERL ERM EU-VRL EWG ETG F+E / FuE FCS FFH FFH-RL FFH-VorP FFH-VP FND FNP G GA GefStoffVO GG GIS GLB GP GTH GÜK GVBl GW GWK HDD HK HPI HQ HQ100 HÜK HEW HyGeKa INL IVL KAG KIfL Deutscher Wetterdienst Eingriffs- und Kompensationsflächen-Informationssystem Elektrotechnik Elektro-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik Gesetz zum Ausbau von Energieleitungen (Energieleitungsausbaugesetz) Erlaubnis Environmental Resources Management GmbH Europäische Vogelschutz-Richtlinie Europäische Wirtschaftsgemeinschaft Energietechnische Gesellschaft Forschungs- und Entwicklungsvorhaben Favourable Conservation Status (Sicherung des Erhaltungszustandes) Fauna-Flora-Habitat Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie Fauna-Flora-Habitat-Vorprüfung Fauna-Flora-Habitat-Verträglichkeitsprüfung Flächennaturdenkmal Flächennutzungsplan Grundsatz (der Raumordnung) GA Hochspannung Leitungsbau Gefahrstoffverordnung Grundgesetz Geographisches Informationssystem Geschützter Landschaftsbestandteil Gefährdungspotenzial Gotha Geologische Übersichtskarte Gesetz- und Verordnungsblatt Grundwasser Grundwasserkörper Horizontal Directional Drilling (Horizontalspülverfahren) Hydrogeologische Karte Hydroprojekt Ingenieurgesellschaft Hochwasserabfluss Hundertjährliches Hochwasser Hydrogeologische Übersichtskarte Hochwasserentlastung Hydrogeologisches Kartenwerk Ingenieurbüro für Naturschutz und Landschaftsplanung Institut für Vegetationskunde und Landschaftsökologie Kommunale Arbeitsgemeinschaft Talsperrenregion Kieler Institut für Landschaftsökologie Seite 8

10 KÜA KULAP LAI LANUV LBP LEP LfU LINFOS Lkr. LP LRA LRT LSG LSG-VO MHQ MNQ MQ MSWV BB NABU ND NP NQ NSG OB OBK OK ONB OWK PE PRA RL ROG ROK ROV RoV RUVS RVS RWA SAP SDB SLW SM Kabelübergangsanlage Kulturlandschaftsprogramm Länderausschuss für Immissionsschutz Landesamt für Natur-, Umwelt-, und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen Landschaftspflegerischer Begleitplan Landesentwicklungsplan / Landesentwicklungsprogramm Bayerisches Landesamt für Umwelt Fachinformationssystem Naturschutz Landkreis Landschaftsplan Landratsamt Lebensraumtyp Landschaftsschutzgebiet Landschaftsschutzgebietsverordnung Mittlerer Hochwasserabfluss Mittlerer Niedrigwasserabfluss Mittlerer Abfluss Ministerium für Stadtentwicklung, Wohnen und Verkehr Brandenburg Naturschutzbund Naturdenkmal Naturpark Niedrigwasserabfluss Naturschutzgebiet Oberbecken Offenlandbiotopkartierung Oberkante Obere Naturschutzbehörde Oberflächenwasserkörper Polyethylen Projektraumanalyse Rote Liste Raumordnungsgesetz Raumordnungskataster Raumordnungsverfahren Raumordnungverordnung Richtlinien für die Erstellung von Umweltverträglichkeitsstudien im Straßenbau Raumverträglichkeitsstudie Raumwiderstandsanalyse Spezielle artenschutzrechtliche Prüfung Standard-Datenbogen Schwerlastwagen Schmalkalden-Meiningen Seite 9

11 SMUL SPA SVZ TA TLDA TFW TH THALIS ThürBodSchG ThürDSchG ThürLPlG TLVermGeo ThürNatAVO ThürNatG ThürNEzVO ThürWaldG ThürWG ThürWRRLVO TK TLBA TLUG TLVwA TMBLV TMBV TMLNU TrinkwV TS TÜP TWS UAB UDB ÜNB UIB UJB UNB UR UV UVP UVPG UVS UW UWB Sächsisches Staatsministerium für Umwelt und Landesentwicklung Special protected area (Europäisches Vogelschutzgebiet) Straßenverkehrszählung Technische Anleitung Thüringer Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie Thüringer Fernwasserversorgung Thüringen Thüringer Altlasteninformationssystem Thüringer Bodenschutzgesetz Thüringer Denkmalschutzgesetz Thüringer Landesplanungsgesetz Thüringer Landesamt für Vermessung und Geoinformation Thüringer Verordnung über die naturschutzrechtliche Ausgleichsabgabe Thüringer Naturschutzgesetz Thüringer Natura 2000-Erhaltungsziele-Verordnung Thüringer Waldgesetz Thüringer Wassergesetz Thüringer Wasserrahmenrichtlinienverordnung Topografische Karte Thrüringer Landesbergamt Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie Thüringer Landesverwaltungsamt Thüringer Ministerium für Bau, Landesentwicklung und Verkehr Thüringer Ministerium für Bau und Verkehr Thüringer Ministerium für Landwirtschaft, Natur und Umwelt Trinkwasserverordnung Talsperre Truppenübungsplatz Trianel Wasserspeicherkraftwerk Schmalwasser Untere Abfallbehörde Untere Denkmalschutzbehörde Übertragungsnetzbetreiber Untere Immissionsschutzbehörde Untere Jagdbehörde Untere Naturschutzbehörde Untersuchungsraum Untervariante Umweltverträglichkeitsprüfung Gesetz über die Umweltverträglichkeitsprüfung Umweltverträglichkeitsstudie Umspannwerk Untere Wasserbehörde Seite 10

12 UZSR UZVR VB Vb VDE VDI VO VPE VR VS-RL VSW VTO WBK WFK WHG WRRL WSG Z Unzerschnittener störungsarmer Raum Unzerschnittener verkehrsarmer Raum Vorbehaltsgebiet Vorbelastung Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik Verein Deutscher Ingenieure Verordnung Vernetztes Polyethylen Vorranggebiet Vogelschutzrichtlinie Vogelschutzwarte Verein Thüringer Ornithologen Waldbiotopkartierung Waldfunktionskartierung Wasserhaushaltsgesetz Wasserrahmenrichtlinie Wasserschutzgebiet Ziel (der Raumordnung) Seite 11

13 1 Vorhabensträger Vorhabenträgerin ist die Trianel GmbH. Die Anschrift des Geschäftssitzes lautet wie folgt: Lombardenstraße 28 D Aachen T / F / info@trianel.com Internet: Seite 12

14 2 Grundlagen zu Wasserspeicherkraftwerken 2.1 Grundlegender Aufbau Ein Wasserspeicherkraftwerk besteht aus zwei Speicherbecken (Ober- und Unterbecken), die sich auf unterschiedlichem Höhenniveau befinden, dem Krafthaus mit den Maschinensätzen und den Verbindungsleitungen vom Ober- bzw. Unterbecken zu den Maschinen. Wie das Funktionsschema (Abbildung 2-1) zeigt, sind die wesentlichen Bestandteile eines Wasserspeicherkraftwerkes somit: ein hoch liegender Wasserspeicher (Oberbecken) mit Ein- und Auslaufbauwerk, ein tief liegender Wasserspeicher (Unterbecken, im vorliegenden Fall die Talsperre Schmalwasser), ebenfalls mit Ein- und Auslaufbauwerk, eine Rohrleitung / ein (Unterwasser-/Druckwasser-)Stollen als Verbindung zwischen Unter- und Oberbecken, ein Kraftwerk (Maschinenkaverne mit Pumpturbine und Generator) zur Erzeugung des Stroms sowie Einrichtungen zur Energiezuführung und -ableitung (Transformatorkaverne und Stromleitung, im Folgenden Netzanbindung genannt, im Falle TWS Erdkabel und anschließend Freileitung) Talsperre Schmalwasser Abbildung 2-1: Schemazeichnung des Trianel Wasserspeicherkraftwerkes Schmalwasser (TWS) Seite 13

15 2.2 Betrieb/Arbeitsweise Die Arbeitsweise von Wasserspeicherkraftwerken lässt sich in zwei wesentlichen Schritten erläutern: Schritt 1: Zur Speicherung elektrischer Energie wird zunächst Wasser aus dem Unterbecken in das Oberbecken gepumpt und dadurch in einen Zustand größerer potenzieller Energie (Lageenergie) versetzt. Dazu wird elektrische Energie zum Antrieb der Pumpen benötigt, die abzüglich der Verluste der Pumpe und Rohrleitungen in Lageenergie des Wassers umgewandelt wird. Schritt 2: Zur Rückwandlung der gespeicherten Energie in elektrische Energie wird das Wasser vom Ober- ins Unterbecken geleitet und treibt dabei eine Turbine an, die mittels eines mechanisch angekoppelten Generators nun wiederum Strom erzeugt. Bei der Energierückwandlung entstehen abermals Verluste in der Turbine und Rohrleitung. Der Wirkungsgrad, der sich aus dem Gesamtbetrieb der Anlage ergibt, der sogenannte Wälzwirkungsgrad, ist in Bezug auf vergleichbare Speicherformen derzeitig am höchsten. Bei den heutzutage neu errichteten Anlagen erreicht er Werte von bis zu über 80 % (DENA 2010), (ISE 2012). Der Zyklus der Speicherung und Rückwandlung der elektrischen Energie ist somit mit Verlusten von unter 20 % verbunden. 2.3 Funktionen im Energieversorgungssystem Wasserspeicherkraftwerke stellen eine großtechnisch erprobte und vielfach realisierte Möglichkeit dar, elektrische Energie zu speichern. 99 % aller großtechnischen Stromspeicher weltweit basieren auf der Wasserspeichertechnologie. Sie erfüllen wichtige Funktionen im elektrischen Energieversorgungssystem, indem sie Verbrauchs- und Dargebotsspitzen dämpfen bzw. vergleichmäßigen. In den nachfolgenden Unterkapiteln sind die wesentlichen Energiedienstleistungen aufgeführt Frequenz- und Spannungsregulierung Eine gleichbleibende Netzfrequenz (50 Hz) ist zur Vermeidung von Schäden für Verbraucher und zur Gewährleistung des sicheren Betriebs des Übertragungsnetzes notwendig. Stromerzeugung und Stromverbrauch stimmen nie exakt überein (z.b. ist das Verbraucherverhalten nicht zu 100 % prognostizierbar, wodurch Lastprognosefehler entstehen; auf Produzentenseite können fluktuierende Einspeisungen auftreten). Dies kann z.b. dazu führen, dass die Frequenz vom definierten Sollwert abweicht. Als Richtwert gilt dabei, dass ein Leistungsmangel im Netz von 100 MW zu einer Absenkung der Frequenz um ca. 0,01 Hz führt (GIESEKE & MOSONY 2009). Seite 14

16 In diesem Zusammenhang ergeben sich drei unterschiedliche Regelenergiearten: Tabelle 2-1: Wichtigste Charakteristika der drei Regelenergiearten (DENA 2010): Abruf Zeitlicher Einsatz Erzeugung Primärregelleistung Innerhalb von 30 s in vollem Umfang 0 < t < 15 min Nach dem Solidaritätsprinzip von allen ÜNB Sekundärregelleistung, sog. Sekundenreserve Innerhalb von max. 5 min in vollem Umfang 30 s < t < 60 min automat. Aktivierung durch betroffenen ÜNB Tertiärregelleistung, sog. Minutenreserve Innerhalb von max. 15 min in vollem Umfang 15 min < t < 60 min (bzw. mehrere Stunden bei mehreren Störungen) durch betroffenen ÜNB Sie unterscheiden sich durch zeitlichen Einsatz, Abruf und Erzeugung. Abbildung 2-2 verdeutlicht, dass die drei Arten nacheinander abgerufen werden und sich gegenseitig ablösen. Abbildung 2-2: Zeitlicher Ablauf des Einsatzes der drei Regelenergiearten (DENA 2010) Für die Frequenz- und Spannungsregulierung (Frequenzhaltung) sind Wasserspeicherkraftwerke optimal geeignet, da sie innerhalb kurzer Zeitspannen elektrische Energie in das Netz einspeisen bzw. aus diesem entnehmen können und so dazu beitragen können, Schwankungen der vorgegebenen Netzfrequenz (50 Hz) innerhalb eines zulässigen Bereiches zu halten (± 0,05 Hz) Blindleistungsregelung Die Gesamtleistung, die ein Erzeuger ins Netz speist, wird Scheinleistung genannt. Sie setzt sich aus Wirk- und Blindleistung zusammen. Dabei ist die Wirkleistung die eigentliche, in Strom und Arbeit umgesetzte Leistung, während die Blindleistung die Leistungsbestandteile charakterisiert, die zum Auf- und Abbau von Magnetfeldern (induktive Blindleistung) bzw. von Seite 15

17 elektrischen Feldern (kapazitive Blindleistung) benötigt werden. Prinzipiell wäre es wünschenswert, wenn das Netz und die Verbraucherlasten nur Wirkleistung für den Betrieb benötigten. Da aber sämtliche elektrische Motoren, Kondensatoren sowie die Übertragungsleitungen und Kabel Magnet- bzw. elektrische Felder erzeugen und damit Blindleistung verbrauchen, müssen Blindleistungsanteile aus dem Netz bezogen bzw. ins Netz gespeist werden. Blindleistung bewirkt, dass die Frequenz der Spannung gegenüber der Frequenz des Stromflusses verschoben wird. Die jeweiligen Leistungsanteile werden mittels des Faktors cos-φ beschrieben. Da die Stromerzeugung der meisten Wasserspeicherkraftwerke über einen Synchrongenerator ans Netz gekoppelt ist, lässt sich die Blindleistungseinspeisung (bzw. der Leistungsfaktor cos-φ) bei Wasserspeicherkraftwerken besonders flexibel regeln. Die Blindleistungsregelung wird auch als Phasenschieberbetrieb bezeichnet. Dabei läuft der Generator leer (ohne Last) im Stromnetz mit. Die Turbinen sind entweder abgekuppelt oder laufen entleert mit Schwarzstartfähigkeit Im Falle des Zusammenbruchs des Energieversorgungsnetzes sind Übertragungsnetzbetreiber verpflichtet die Systemdienstleistung Schwarzstartfähigkeit vorzuhalten. Schwarzstartfähigkeit beschreibt die Eigenschaft ausgewählter Kraftwerke, ohne jegliche externe Energieversorgung aus abgeschaltetem Zustand heraus hochfahren zu können. Neben Wasserspeicherkraftwerken sind insbesondere Gas- und Druckluftkraftwerke für den Schwarzstart geeignet. Neben der reinen Schwarzstartfähigkeit ist die flexible Regelbarkeit des Kraftwerkes nach dem Schwarzstart eminent wichtig, da die Vorhersage der Last gerade in der Anfangsphase des Zuschaltens erster Teilnetze extrem schwierig ist und sich Lastschwankungen erst mit zunehmender Größe des wieder aufgebauten Netzes ausgleichen. In diesem Zusammenhang kommt lediglich Wasserspeicherkraftwerken eine wichtige Rolle zu, da in Deutschland nur ein einziges Druckluftkraftwerk existiert, Gaskraftwerke gegenüber Wasserspeicherkraftwerken eine niedrigere Sicherheit aufweisen und Wasserspeicherkraftwerke die Möglichkeit der flexiblen und schnellen Regelung bieten. Seite 16

18 3 Vorhabensbegründung 3.1 Veranlassung Durch die Einführung des Stromeinspeisungsgesetzes im Jahre 1991 und die spätere Etablierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) ab 2000 wurde seitens der Bundesregierung die Intention verfolgt, eine nachhaltige Entwicklung der Energieversorgung, eine Verringerung der volkswirtschaftlichen Kosten der Energieversorgung, die Schonung fossiler Energieressourcen und insbesondere die Weiterentwicklung von Technologien zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien zu erreichen. Das EEG und seine Novellierungen haben maßgeblich dazu beigetragen, dass im Jahr 2012 ein Anteil von 22,9 % des deutschen Stromverbrauchs aus erneuerbaren Energien mit einer Gesamtnennkapazität von rund MW bereitgestellt worden ist (BMU 2013). Um die umwelt- und klimapolitischen Ziele der Bundesregierung zu erreichen, soll der Anteil der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien kurzfristig mindestens 35 % im Jahre 2020 und langfristig bis 2050 mindestens 80 % betragen. Dadurch wird das deutsche Stromversorgungssystem maßgeblich beeinflusst. Den stärksten Zuwachs bei der installierten Leistung aus erneuerbarer Energie verzeichnet die Stromerzeugung aus Photovoltaik und Wind. Aufgrund ihrer Dargebotsabhängigkeit stellt diese Stromerzeugung den konventionellen Kraftwerkspark vor große Herausforderungen: Im Stromübertragungsnetz müssen Erzeugung und Verbrauch zu jedem Zeitpunkt möglichst ausgeglichen sein. Die erhöhten installierten Leistungen der erneuerbaren Energien führen jedoch zum Einen dazu, dass eine große Menge erneuerbarer Energien in Zeiten mit geringer Last und nicht genügend Speicherkapazitäten ungenutzt bliebe. Zum Anderen müssen für Zeiten, in denen keine erneuerbaren Energien zur Verfügung stehen, ausreichende Regelreserven bereitgehalten werden. Folglich muss der konventionelle Kraftwerkspark zukünftig immer flexibler werden, um die resultierenden Gesamtschwankungen der Residuallast abdecken zu können. 3.2 Zielsetzung Die Herausforderung liegt also darin, die Leistungsüberschüsse und -defizite ausgleichen zu können. Ein wesentlicher Baustein der Energiewende neben dem Ausbau der erneuerbaren Energien ist daher die Schaffung von Energiespeichern und Instrumenten zur Regelung der Übertragungsnetze. Aus diesem Grund beabsichtigt die Trianel GmbH, ein Wasserspeicherkraftwerk an der Talsperre (TS) Schmalwasser bei Tambach-Dietharz im Thüringer Wald zu errichten und zu betreiben. Mit diesem Wasserspeicherkraftwerk kann dargebotsabhängige Energie genutzt werden. Gleichzeitig leistet das Wasserspeicherkraftwerk einen wesentlichen Beitrag zur Bereitstellung von Regelenergie-, Blind- und Schwarzstartleistung. Seite 17

19 3.3 Alternativen Als Alternative oder Ergänzung zu dem geplanten Wasserspeicherkraftwerk kommt die Speicherung von Energie in Form von Druckluft, Wasserstoff und des synthetischen Erdgases (SNG) - eine Weiterverarbeitung des Wasserstoffes zu einer höherwertigen Kohlenwasserstoff-Verbindung - in Betracht. Als elektrochemische Energiespeicher eignen sich hierfür derzeit nur Redox-Flow-Batterien 1. Von diesen Technologien stehen derzeit nur zwei in der großtechnischen Leistungsklasse zur kommerziellen Nutzung zur Verfügung. Dies sind zum Einen die (diabaten) 2 Druckluftspeicher, von denen es weltweit nur zwei Stück gibt, und zum Anderen die Wasserspeicherkraftwerke. Vor dem Hintergrund des besseren Wirkungsgrades neuer Wasserspeicherkraftwerke von über 80 % (gegenüber erwarteten max. 60 % bei adiabaten Druckluftspeichern), der technologischen Reife und Robustheit sowie den geringeren spezifischen Investitionskosten sind die Wasserspeicherkraftwerke aktuell für den Regelenergiemarkt zu bevorzugen. Im Hinblick auf das Erfordernis des massiven Ausbaus der Speicher- und Flexibilisierungsmöglichkeiten in den nächsten zehn Jahren muss deren Realisierung vorrangig vorangetrieben werden. Langfristig können auch die anderen Speichertechnologien nach der technischen Weiterentwicklung in der Energieversorgung einen Baustein bilden. 3.4 Fazit Die Trianel GmbH leistet mit dem Trianel Wasserspeicherkraftwerk Schmalwasser (TWS) einen wichtigen Beitrag zur Integration der erneuerbaren Energien in das Energiesystem. Das Vorhaben reiht sich in die Zielsetzungen der Bundesregierung, der Landesregierung des Freistaates Thüringen, welche analog zur Bundesregierung das ambitionierte Ausbauziel von 45 % Anteil der erneuerbaren Energien am Nettostromverbrauch in 2020 verfolgt, sowie den Forderungen einer Vielzahl von Studien ein. Hinweis: Die Anlage 1 zur Antragsunterlage beinhaltet eine ausführliche energiewirtschaftliche Darstellung über die Entwicklung des Stromversorgungssystems und die Möglichkeiten der Energiespeicherung und der Flexibilisierung. 1 Redox-Flow-Batterien: Sie speichern elektrische Energie in chemischen Verbindungen. Die zwei energiespeichernden Elektrolyte zirkulieren dabei in zwei getrennten Kreisläufen, zwischen denen in der Zelle mittels einer Membran der Ionenaustausch erfolgt. 2 diabat: In der Thermodynamik verwendeter Begriff für den Wärmeaustausch eines thermodynamischen Prozesses mit der Umgebung. Seite 18

20 4 Projektgenese / Historie 4.1 Standortsuche/Alternativenprüfung Deutschlandweites Standortscreening Aufgrund des energiewirtschaftlichen Erfordernisses für neue Wasserspeicherkraftwerke in Deutschland wurde im Jahr 2009 von der Trianel GmbH im ersten Schritt ein deutschlandweites Standortscreening durchgeführt. In einer ersten Bearbeitungsstufe des Standortscreenings wurden 26 potenzielle Standorte identifiziert. In einem zweiten Schritt wurde das Standortscreening im Jahr 2011 ergänzt, indem vorhandene Talsperren (TS) in die Untersuchung einbezogen wurden (siehe Anlage 2 zur Antragsunterlage). Abschließend erfolgte eine Gesamtbewertung aus den Einzelergebnissen des Screenings und der Talsperrenanalyse unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie z.b. der Einschätzung des Konfliktpotenzials am jeweiligen Standort. Von 80 untersuchten Talsperrenstandorten werden nur zwei aktuell nicht zur Trinkwasserversorgung genutzt und weisen ausreichende Höhenunterschiede zur Umgebung auf, um einen wirtschaftlichen Wasserspeicherbetrieb zu ermöglichen: Rurtalsperre Schwammenauel (Betreiber: Wasserverband Eifel-Rur) und TS Schmalwasser (Betreiber: Thüringer Fernwasserversorgung) Die beiden genannten TS dienen unter anderem dem Hochwasserschutz und der Laufwasserkrafterzeugung. Die weitere Bewertung der Standorte erfolgte daher unter der Annahme, dass der Betrieb eines Wasserspeicherkraftwerkes mit den bestehenden Nutzungen vereinbar ist. Im Gesamtergebnis des deutschlandweiten Standortscreenings mit Berücksichtigung der TS wurden auf den ersten drei Rängen Standorte mit potenziell erzielbaren Kraftwerksleistungen im Bereich von 400 MW oder sogar deutlich darüber gefunden. Die Standorte mit dem höchsten Potenzial sind die Wasserspeicherkraftwerke Schmalwasser, Rurtalsperre und Nethe. Diese wurden von der Trianel näher untersucht. Die übrigen Standorte verfügen über ein deutlich geringeres Leistungspotenzial. Das komplette Standortscreening für Wasserspeicherkraftwerke in Deutschland ist als Anlage 2 den Antragsunterlagen beigefügt. Seite 19

21 4.1.2 Potenzialvergleich, Projektraumanalyse und Ableitung der Antragsvariante Standort Unabhängig von dem Standortscreening der Trianel GmbH, ließ das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Technologie im Jahr 2011 ein Pumpspeicherkataster Thüringen erstellen. Im Ergebnis dieses Thüringer Pumpspeicherkatasters wurde ebenfalls die TS Schmalwasser als geeignet für die Nutzung als Unterbecken eines Wasserspeicherkraftwerkes definiert. Daneben sind durch die topographischen Bedingungen im Umland sehr günstige Voraussetzungen für die Umnutzung der TS Schmalwasser zum Wasserspeicherkraftwerk gegeben. Es wurde ein potenzielles Leistungsspektrum von ca. 300 bis über 900 MW ermittelt. Die vollständige Ausarbeitung kann auf der Homepage des Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Technologie ( oder im Anhang 1 des Potenzialvergleiches (Anlage 3 zur Antragsunterlage) eingesehen werden. Auf Basis des deutschlandweiten Standortscreenings und des Pumpspeicherkatasters Thüringen wurde die Nutzung der TS Schmalwasser als Unterbecken für ein Wasserspeicherkraftwerk näher untersucht und die Arbeiten zur Erstellung von Unterlagen zur Durchführung eines Raumordnungsverfahrens (ROV) aufgenommen. In den Anregungen und Stellungnahmen zur Tischvorlage der Antragskonferenz 3 des ROV wurde seitens verschiedener Beteiligter darum gebeten, die Auswahl der TS Schmalwasser als Wasserspeicherkraftwerk darzulegen. Im Festlegungsprotokoll der Antragskonferenz des Thüringer Landesverwaltungsamtes in Weimar vom wurde dazu konkret ausgeführt: Thema: Alternativenprüfung Ohratalsperre - Es ist zu erläutern, warum der Schmalwasser-Talsperre der Vorzug vor der Ohra- Talsperre gegeben wird Daraufhin wurde ein Potenzialvergleich (siehe Anlage 3 zur Antragsunterlage) erarbeitet, in welchem die Leistungspotenziale für ein Wasserspeicherkraftwerk an den TS Schmalwasser und Ohra näher untersucht wurden. Die TS Ohra, Schmalwasser und Tambach-Dietharz sind über den Schmalwasser- und Mittelwasserstollen als Talsperrensystem miteinander verbunden (siehe Karte 010 und Abbildung 5-1). Seit 2005 dienen die TS Schmalwasser und Tambach-Dietharz nicht mehr zur Rohwasserbereitstellung für das Fernwasserversorgungssystem Mittel- und Nordthüringen. Die TS Ohra wird seit dieser Zeit alleinig zur Trinkwasserversorgung genutzt. Neben der Leistungsfähigkeit der TS Ohra und Schmalwasser wurde im Potenzialvergleich untersucht, welche Aus- 3 Die Antragskonferenz geht gemäß 22 Absatz 3 des Thüringer Landesplanungsgesetzes (ThürLPlG in der Fassung vom ) der Einleitung des Raumordnungsverfahrens (ROV) voraus, mit dem Ziel den Verfahrensablauf sowie den Inhalt und Umfang der für das Verfahren erforderlichen Unterlagen zu erörtern. Seite 20

22 wirkungen aus einer Nutzung der TS als Unterbecken auf die jeweiligen Aufgaben der TS im Verbund der Fernwasserversorgung resultieren. In diese Betrachtung wurden die Untersuchungen der Thüringer Fernwasserversorgung (TFW) integriert, die den technischen, finanziellen und zeitlichen Aufwand für die Wasserbereitstellung aus dem System Ohra bzw. Schmalwasser / Tambach-Dietharz ermittelt haben. Seitens der TFW wurden die Alternativen der zukünftigen Wassergewinnung im Talsperrensystem Ohra-Schmalwasser-Tambach- Dietharz dargestellt. Es wurden die Variante A - Fernwasserversorgung aus der TS Ohra sowie die Variante B - Fernwasserversorgung aus den TS Schmalwasser / Tambach- Dietharz unter Aspekten des Wasserdargebotes, der Wasserbeschaffenheit, des Grundwasserschutzes sowie der jeweils erforderlichen baulichen Maßnahmen zur Anpassung des Versorgungssystems betrachtet. Da aus Sicht der TFW beide Varianten den zukünftigen Wasserbedarf decken können, wurde eine weiterführende vergleichende Prüfung und Bewertung beider Standorte zur Nutzung als Unterbecken eines Wasserspeicherkraftwerkes durchgeführt. Als Kriterien wurden der spezifische Flächenbedarf, die spezifischen Investitionskosten, die Realisierungszeit und die Akzeptanz / Genehmigungswiderstände in die Untersuchung einbezogen. Zusammenfassend lässt sich festhalten: Beim spezifischen Flächenverbrauch pro installiertem MW Leistung schneidet die TS Ohra deutlich schlechter ab als die TS Schmalwasser. Grund hierfür ist der zusätzliche Flächenbedarf (Neubau einer TS) bei Umbau des Fernwasserversorgungssystems von der TS Ohra auf die TS Schmalwasser. Speziell der Vergleich der beiden Oberbeckenstandorte mit dem jeweils höchsten Leistungspotenzial zeigt, dass der spezifische Flächenbedarf an der TS Ohra mehr als doppelt so hoch ist wie bei der TS Schmalwasser. Das bedeutet, dass für jedes erzeugte MW an der Talsperre Schmalwasser weniger als die Hälfte der Fläche benötigt wird als an der TS Ohra. Die spezifischen Investitionskosten der jeweils günstigsten Variante liegen an der TS Ohra mit rd. 1,583 Mio. /MW um den Faktor 1,2 über den Investitionskosten an der TS Schmalwasser mit 1,293 Mio. /MW. Bezüglich der Realisierungszeit wird bei beiden TS für Planung, Genehmigung und Bau des Wasserspeicherkraftwerkes ein Zeitraum von 10 Jahren angenommen. Bei der TS Ohra muss jedoch vorlaufend zur Umsetzung des Wasserspeicherkraftwerkes erst der Umbau / die Erweiterung der Anlagen der Wasserversorgung der TFW vorgenommen werden. Der Bau eines Wasserspeicherkraftwerkes an der Ohra kann somit erst beginnen, wenn die Maßnahmen zum Umbau des Systems von der TS Ohra auf die TS Schmalwasser abgeschlossen sind. Es wird derzeitig davon ausgegangen, dass mit einem Zeitverzug von rd. 10 Jahren zu rechnen ist. Damit würde sich die Realisierungszeit eines Wasserspeicherkraftwerkes an der TS Ohra gegenüber der TS Schmalwasser von 10 auf 20 Jahre verdoppeln. Seite 21

23 Genehmigungsfähigkeit: Die Nutzung der TS Ohra als Unterbecken setzt einen Umbau der Anlagen der Fernwasserversorgung insbesondere durch den Neubau einer TS Tambach- Dietharz mit 15 Mio. m³ Volumen voraus. Die damit einhergehenden Aspekte Kosten und Flächenbedarf sind bereits bei diesen Parametern in die Wertung eingeflossen. Allerdings besteht für die Umsetzung eines Talsperrenbaus in der heutigen Zeit ein erhebliches Genehmigungsrisiko, dass aus Sicht des Vorhabensträgers weder vom zeitlichen Verlauf noch vom absoluten Ausgang her eingeschätzt werden kann. Neben der Genehmigung des eigentlichen Talsperrenbaus besteht auch die Notwendigkeit der Ausweisung eines Wasserschutzgebietes für die neue TS. Auch dieses Genehmigungsverfahren ist voraussichtlich mit Eingriffen in die Rechte Dritter verbunden, so dass auch hier die Erlangung der Genehmigung mit einem zeitlichen und finanziellen Risiko verbunden sein wird. Hinzu kommt, dass die Nutzung der TS Ohra als Unterbecken eines Wasserspeicherkraftwerks nicht den Grundgedanken der Nutzung vorhandener TS entspricht. Denn um die Nutzung der vorhandenen TS Ohra als Unterbecken zu ermöglichen, ist zunächst der Bau einer neuen TS Tambach-Dietharz erforderlich. Die TS Schmalwasser bietet insgesamt die deutlich besseren Bedingungen für die Errichtung eines Wasserspeicherkraftwerkes aufgrund der geringeren spezifischen Kosten, des geringeren spezifischen Flächenbedarfs und der kürzeren Realisierungszeiten. Seitens des Vorhabensträgers wird daher die Konzeption eines Wasserspeicherkraftwerkes mit der TS Schmalwasser als Unterbecken weiterverfolgt. In der an den Potenzialvergleich anschließenden Projektraumanalyse Standort Raumrelevante Schutzgüter (PRA Standort, siehe Anlage 4 zu den Antragsunterlagen) erfolgte für die TS Schmalwasser die Darstellung möglicher Oberbecken (vgl. Karte 090 zu Anlage 4) und die Ableitung der Antragsvariante zunächst aus technischer und wirtschaftlicher Sicht. Basierend auf den im Potenzialvergleich ermittelten Leistungskenndaten wurden für die beiden Standortbereiche mit dem höchsten Leistungspotenzial Detailbetrachtungen durchgeführt. Innerhalb der potenziellen Standortflächen wurden jeweils Beckenkubaturen unter der Annahme des Massenausgleichs (d.h. es wird kein Aushubmaterial weggefahren) entworfen. Es wurden das sogenannte Nordbecken und das Südbecken konzipiert. Durch die vorgenommenen Detailbetrachtungen wurden die Leistungspotenziale, Fallhöhen, Netzanbindungsmöglichkeiten sowie die Kosten und die Flächeninanspruchnahme präzisiert, mit dem Ergebnis, dass die technischen und wirtschaftlichen Standortfaktoren am Südbecken signifikant besser sind als am Nordbecken. Neben den im vorangegangenen Absatz dargestellten technischen und wirtschaftlichen Standortfaktoren wurden in der PRA Standort mögliche Umsetzungsrisiken durch raumrelevante Schutzgüter für das Nord- und Südbecken untersucht und verglichen. Im Ergebnis ist festzustellen, dass beide Becken hinsichtlich raumrelevanter Schutzgüter konfliktträchtig sind. Das Konfliktpotenzial des Projektraumes des Südbeckens wird durch die Lage des südlichen Teils im Vorranggebiet für Freiraumsicherung geprägt. Für das Nordbecken besteht bezüglich der Wasserschutzgebiete und der Waldfunktionen, insbesondere hochproduktiver Wälder, ein Seite 22

24 größeres Konfliktpotenzial. Hinsichtlich potenzieller Eingriffe in geschützte Biotope, Flächennaturdenkmale/geschützte Landschaftsbestandteile, Landschaftsschutzgebiete und Naturparke bestehen nur marginale Unterschiede zwischen den Projekträumen der beiden Standorte. Bei überwiegend in ähnlichem Umfang zu erwartenden Konflikten und vor dem Hintergrund eines möglichst effizienten Umgangs mit den natürlichen Ressourcen gibt somit der erheblich höhere mögliche gesamtgesellschaftliche Nutzen am Südbecken den Ausschlag. Von Seiten des Vorhabensträgers wird daher das leistungsstärkere Südbecken (1.070 MW gegenüber der Leistung am Nordbecken von 630 MW) als die wirtschaftlichere und effizientere Variante favorisiert. Mit den Ergebnissen des Potenzialvergleiches und der PRA-Standort wurde die TS Schmalwasser mit dem Südbecken als Antragsstandort identifiziert und bestätigt (Beschreibung in Kap ). 4.2 Alternativenprüfung Netzanbindung und Ableitung des Antragskorridors Projektraumanalyse Netzanbindung (PRA Netz) Für die Netzanbindung des geplanten Wasserspeicherkraftwerkes wurden Machbarkeitsstudien bei den Höchst- und Hochspannungsnetzbetreibern, 50 Hertz Transmission bzw. der Thüringer Energienetze (TEN), in Auftrag gegeben. Von Seiten der TEN wurde dazu folgendes Ergebnis mitgeteilt: Die kritische Leistung bei der ein stabiler Betrieb des Netzes gerade noch möglich wäre, liegt bei etwa 200 MW am Anschlusspunkt Suhl. Dieser Wert liegt deutlich unter dem prognostizierten Leistungspotenzial der TS Ohra und Schmalwasser. Mit dieser Kernaussage der TEN ist die Realisierung des Netzanschlusses nur durch Anbindung an das 380 kv-netz der 50Hertz Transmission (50 HzT) möglich. Daraufhin wurde die Netzanbindung zum Vorhaben TWS in einer Projektraumanalyse Netzanbindung (PRA Netz; siehe Anlage 5 zur Antragsunterlage) vertiefend untersucht. Hinweis: Die Untersuchungen für die Netzanbindung des geplanten Wasserspeicherkraftwerkes wurden parallel zur Standortwahl durchgeführt. Da der Antragsstandort entsprechend noch nicht feststand, wurden alle Standortmöglichkeiten, d.h. die TS Ohra und Schmalwasser, in die Betrachtungen aufgenommen. Da die Festlegung der TS Schmalwasser als Vorzugsstandort für das Wasserspeicherkraftwerk als Ergebnis der PRA Standort (vgl. Anlage 4 der Antragsunterlagen) bereits in Kap erläutert wurde, wird im Folgenden im Gegensatz zur Diskussion in der PRA Netz nur noch das Ergebnis für die TS Schmalwasser wiedergegeben. Folgende Anbindungsoptionen wurden betrachtet (siehe Karte 200 der Anlage 5 zur Antragsunterlage): 380 kv-leitung Erfurt-Vieselbach Mecklar (im Norden) Seite 23

25 die geplante 380 kv-leitung Erfurt-Vieselbach Altenfeld (im Osten) das Umspannwerk (UW) Eisenach (im Nordwesten) das UW Erfurt-Vieselbach (im Nordosten) und das UW Altenfeld (im Südosten). Innerhalb des definierten Projektraumes wurden solche Sachverhalte erfasst und analysiert, die zur Identifikation besonderer Konfliktpotenziale beitragen. Dies sind insbesondere Bereiche mit besonderer umwelt- und naturschutzfachlicher Bedeutung, Empfindlichkeit und Schutzwürdigkeit. Darüber hinaus wurden Bereiche mit besonderer raumordnerischer Zielsetzung berücksichtigt, die eine Linienführung erschweren können. Als Ergebnis der Prüfung der fünf Anbindungsoptionen ergab sich, dass von der TS Schmalwasser eine Netzanbindung an die bestehende 380 kv-leitung Erfurt-Vieselbach Mecklar nahe Gotha als die aus umwelt- und raumordnerischen Gesichtspunkten günstigste Lösung erachtet wird. Sie ist gegenüber den anderen Optionen deutlich zu bevorzugen. Daher wird ausschließlich diese Anbindung weiterverfolgt. In Bezug auf diese (zu bevorzugende) Anbindungsoption erfolgte eine detaillierte Prüfung, um einen möglichst konfliktarmen Leitungsverlauf definieren zu können. In der Karte 230 der Anlage 5 zur Antragsunterlage ist das Ergebnis der PRA Netz dargestellt. Eine Anbindung mit einem Verlauf östlich von Gotha scheidet insbesondere aus Gründen des Denkmal- und Naturschutzes aus. Es verbleibt ein, zum Teil meist kleinräumig unterbrochener, relativ konfliktarmer Grobkorridor westlich von Gotha (GK West). Hierbei lässt sich der GK West in einen westlichen und einen östlichen Korridorstrang untergliedern (GK West Untervariante (UV) 1 bzw. 2). Beide Untervarianten lassen sich südlich des Großen Berlach miteinander verknüpfen. Kleinräumig sind weiterhin beim GK West UV2 verschiedene Detailoptionen des Korridorverlaufes denkbar. Mit Eintritt in den Thüringer Wald lassen sich für eine Freileitung keine relativ konfliktarmen Grobkorridore mehr ableiten, da hier eine durchgehende Riegelwirkung durch sehr hohe und hohe Konfliktbereiche bis zum Ableitungspunkt an der TS Schmalwasser festzustellen ist. Aus diesem Grund ist die Leitungsausführung als Erdkabel entlang vorhandener Wege die günstigste Lösung, um den Thüringer Wald möglichst konfliktminimiert zu queren. Damit entfällt auch der GK West UV1 ab der Verknüpfungsoption östlich von Hörselgau in Richtung Süden, da sich keine dem Verlauf von Wegen folgenden Erdkabeltrassen von der TS in Richtung Leinatal aufgrund der Wegesituation finden lassen. Die Verknüpfungsoption vom GK West UV2 zu GK West UV1 östlich Hörselgau bleibt weiterhin bestehen. Somit wurde als Ergebnis der PRA Netz für die TS Schmalwasser folgender Vorzugsgrobkorridor ausgehend von der 380 kv-freileitung westlich von Gotha ermittelt: GK West UV2 sowie Seite 24

26 bis zur Verknüpfungsoption östlich Hörselgau auch GK West UV1 (jeweils mit einer technischen Ausführung als Freileitung) mit einer Weiterführung als Erdkabel im Thüringer Wald. In der Karte 240, Anlage 5 der Antragsunterlagen, wird ein aus diesen Erkenntnissen ableitbarer Basis-Untersuchungsraum für die Netzanbindung neu definiert (gemäß Abstimmung mit TLVwA vom ). Er stellt den Ausgangspunkt für die Ermittlung des Antragskorridors der Netzanbindung im Zuge der Raumwiderstandsanalyse (RWA, vgl. Anlage 6 der Antragsunterlagen) dar Raumwiderstandsanalyse Netzanbindung (RWA Netz) In dem als Ergebnis der PRA Netz neu definierten Basis-Untersuchungsraum, der sich auf den ermittelten Vorzugsgrobkorridor beschränkt, führt die RWA methodisch die PRA in einem größeren Maßstab und mit einer vertiefenden Einbeziehung von amtlicherseits vorliegenden Sachverhalten fort. Erfasst und analysiert werden in der RWA innerhalb des definierten Untersuchungsraumes solche Sachverhalte, die zur Identifikation besonderer Konfliktpotenziale beitragen, hierbei geht die Betrachtungstiefe deutlich über die in der PRA berücksichtigten Sachverhalte hinaus. Grundsätzlich handelt es sich aber weiterhin um Bereiche mit besonderer umwelt- und naturschutzfachlicher Bedeutung, Empfindlichkeit und Schutzwürdigkeit. Darüber hinaus werden Bereiche mit besonderer raumordnerischer Zielsetzung berücksichtigt, die eine Trassenführung erschweren können. Analog zur PRA wurden hier jedoch deutlich detaillierter Konflikte, d.h. Raumwiderstände ermittelt, um den möglichst konfliktärmsten Trassenverlauf für die Freileitung im Bereich außerhalb des Thüringer Waldes zu finden. Als Ergebnis geht der Antragskorridor (siehe Karte 020, Beschreibung in Kap. 6) aus der RWA hervor. Da für diesen Antragskorridor z.t. alternative Verläufe möglich sind, wurden Abschnitte definiert sowie Varianten festgelegt, die die verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten der Freileitungsabschnitte umfassen. Innerhalb des Antragskorridors wird zudem eine potenzielle Trassenachse dargestellt, die bereits auf Grundlage der vorhandenen Daten weitgehend technisch und umweltseitig optimiert ist, und eine Segmentierung in km-abschnitten eingeführt. 4.3 Untersuchungsraumabschichtung In der Antragskonferenz zum Raumordnungsverfahren vom wurden sowohl für den Standort als auch für die Netzanbindung relativ großflächige Untersuchungsräume (z.t. mit schutzgutbezogenen Erweiterungen) für die Umweltverträglichkeitsstudie (UVS, s. Teil 2 der Antragsunterlagen) abgestimmt und festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt lagen die Ergebnisse der PRA zum Standort sowie der PRA und RWA zur Netzanbindung noch nicht vor. Zudem erfolgte bei der Netzanbindung die Abgrenzung der Untersuchungsräume unter der Annahme, dass die Netzanbindung ausschließlich als Freileitung erfolgen würde. Seite 25

27 Mit der Festlegung von einem Antragsstandort und einem Antragskorridor konnten die Untersuchungsräume für die UVS (in Abstimmung mit der verfahrensführenden Behörde TLVwA) deutlich verkleinert werden Untersuchungsraumabschichtung für das Oberbecken Durch den Wegfall des Nordbeckens als Ergebnis der PRA Standort können alle Bereiche des Untersuchungsraums, die nur vom Nordbecken betroffen wären, entfallen. Der Untersuchungsraum wurde wie folgt angepasst (vgl. Karte 110 der Anlage 4 zur Antragsunterlage): Es entfallen alle Bereiche des Untersuchungsraums nördlich der Linie Auerhahnsbalze - Linker Marderbach Vitzerod Lohmühle. Der Untersuchungsraum wird nun im Süden durch den Rennsteig, im Osten durch die Gräfenhainer Straße, im Norden durch den linken Maderbach und den Rand der Rodungsinsel von Tambach-Dietharz bis zur Lohmühle sowie im Westen durch die L1028 abgegrenzt. Dieser Raum wird nach außen zudem durch ein 500 m breites Band gepuffert. Von den schutzgutspezifischen Erweiterungen entfällt die beim Schutzgut Wasser um die Einzugsgebiete der Trinkwasserfassungen Dittelsquelle und Radebreche, da Auswirkungen hierauf ausgehend vom südlichen Beckenstandort ausgeschlossen werden können. Die Erweiterungen um die Einzugsgebiete der Quellen Hellen- und Zimmerbach im Süden sowie die Erweiterung des Untersuchungsraums für das Schutzgut Tiere, Pflanzen und biologische Vielfalt um 500 m im Süden bleiben erhalten. Da das Einzugsgebiet der Ohra nicht vom Südbecken betroffen ist, kann auf die Darstellung der Auswirkungen auf das Flusssystem der Ohra verzichtet werden. Die Auswirkungen auf die Apfelstädt werden weiterhin für das gesamte Flusssystem beschrieben Untersuchungsraumabschichtung für die Netzanbindung Da als Ergebnis der PRA Netz der Vorzugsgrobkorridor (GK West UV2 bzw. der nördliche Bereich des GK West UV1 mit einer Erdverkabelung im Thüringer Wald) weiterverfolgt wird, war eine wesentliche Verkleinerung der Untersuchungsräume für alle weiteren verfahrensbezogenen Schritte - Raumwiderstandsanalyse (RWA) und auf dieser aufbauend UVS - möglich und zielführend. Von der weiteren Betrachtung ausgeschlossen wurden insbesondere folgende, bislang in der Antragskonferenz festgelegte Untersuchungsteilräume (vgl. Karte 240 der Anlage 5 zur Antragsunterlage): Bereich östlich und südöstlich von Gotha (bedingt durch den Entfall des Grobkorridors Ost) Bereich des Vorlandes des Thüringer Waldes zwischen der A 4 und Georgenthal (bedingt durch den Entfall des südlichen Abschnittes des Grobkorridors West UV1) Bereich Thüringer Wald westlich Tambach-Dietharz (bedingt durch geringere Wirkreichweiten bei Erdkabelverlegung und gut vordefinierbaren Verlauf des Grobkorridors Seite 26

28 für das Erdkabel im Umfeld von bestehenden Wegen, Straßen sowie der TS Schmalwasser) Der darauf abgeschichtete Untersuchungsraum bildete die Basis für die RWA. Durch die Festlegung eines Antragskorridors innerhalb der RWA konnte der Untersuchungsraum für die UVS weiter eingegrenzt werden. Den Basis-Untersuchungsraum für die UVS bildet somit der i.d.r. 500 m breite Antragskorridor mit einem beidseitigen 500 m Puffer. Bei Bedarf wird der Basis- Untersuchungsraum schutzgutbezogen erweitert. 4.4 Zusammenfassung der Projektgenese Analog zur schematischen Übersicht der Projektunterlagen zu Beginn dieses Dokuments wird in der folgenden Abbildung 4-1 eine schematische Übersicht über die in den vorangegangenen Kapiteln ausführlich erläuterten Ergebnisse der Projektgenese wiedergegeben. Es lässt sich festhalten, dass als Unterbecken die TS Schmalwasser, als Oberbecken das sog. Südbecken und als Antragskorridor eine Trassenführung als Freileitung vom Anbindungspunkt an die bestehende 380 kv-leitung südlich Sonneborn und daran anschließend als Erdkabel durch den Thüringer Wald bis zum Energiestollen an der TS Schmalwasser als Antragsgegenstand definiert wurden. Dieser Antragsgegenstand ist Grundlage der folgenden Vorhabensbeschreibung und der UVS (s. Teil 2 der Antragsunterlagen). Seite 27

29 Abbildung 4-1: Schematische Übersicht über die Ergebnisse der Projektgenese Seite 28

30 5 Vorhabensbeschreibung für die Antragsvariante Standort (Unterbecken, Oberbecken, Kraftwerk) Die Ableitung der Antragsvariante Standort wird in Kapitel 4.1 erläutert. Die Talsperre (TS) Schmalwasser, Reg-Nr. 170 im Talsperrenregister, diente im Verbund mit der TS Tambach- Dietharz der Rohwasserbereitstellung für die Trinkwasserversorgung und wird seit 2005 für diesen Zweck nicht mehr benötigt. Sie dient derzeit dem Hochwasserschutz und der Energiegewinnung. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die TS als Unterbecken eines Wasserspeicherkraftwerkes zu nutzen. Im Zuge der Vorbereitung des Raumordnungsverfahrens wurde durch die Hydroprojekt Ingenieure Weimar (HPI) GmbH ein technisches Grobkonzept für ein Wasserspeicherkraftwerk am Standort Schmalwasser erstellt, welches in Kapitel 5.2 wiedergegeben wird. 5.1 Grundlagen des Projektraums Topographie Die TS Schmalwasser befindet sind im Freistaat Thüringen im Landkreis Gotha am Nordhang des Thüringer Waldes. Die TS liegt im Einzugsgebiet der Vorfluter Schmalwasser und der Seitenzuflüsse Walsbach, Kleiner Finsterbach und Großer Finsterbach. Sie werden im Hauptschluss durch das Absperrbauwerk gestaut. Das Plangebiet für das Oberbecken befindet sich in einem Waldgebiet ca. 5 km oberhalb der TS Schmalwasser in der Nähe des Kammweges des Thüringer Waldes, dem Rennsteig, zwischen km 52,1 (Ausspanne bei den Neuhöfer Wiesen) und km 54,8 (Wachsenrasen). Die Dammkrone des bestehenden Absperrbauwerkes liegt auf einer Höhe von 573,50 mnhn 4. Das geplante Wasserspeicherkraftwerk liegt innerhalb des Gebietes der Gemeinden Tambach-Dietharz und Gräfenhain im Landkreis Gotha Geologische Verhältnisse Das Plangebiet liegt im Bereich von Vulkanitserien der Oberhofer Schichten (Rotliegendes), die hier die grobe Dreigliederung Älterer Quarzporphyr Tuffzwischenmittel Jüngerer Quarzporpyr erkennen lassen. Das Rotliegende bilden die grobkristallinen Älteren Quarzporphyre vom Typ Greifenberg mit Feldspateinsprenglingen bis 30 mm Länge, die grobklüftig und ohne nennenswerte randfazielle Ausbildungen sind. Untergeordnet treten auch mittelkörnige Ältere Quarzporphyre (Typ Falkenstein) auf, die ebenfalls grobklüftig ausgebildet sind und vereinzelt eine plattige Absonderung parallel der ehemaligen Fließstrukturen erkennen lassen. 4 An der TS Schmalwasser wird ein lokales Höhennetz verwendet. Die Höhendifferenz zum derzeit amtlich gültigen Höhensystem DHHN 92 errechnet sich wie folgt: mnhn = mnn 0,026 m. Seite 29

31 Über den Älteren Quarzporphyren folgen Tuffe und geringmächtige Sedimentfolgen, die sich vorwiegend aus Silt- und Sandsteinen, weniger aus Tonsteinen und feinkörnigen Konglomeratlagen zusammensetzen. Über diesen sedimentär-tuffitischen Zwischenmitteln folgen die einzelnen Ergussserien der Jüngeren Oberhofer Porphyre. Diese sind feinkörnig, überwiegend kurzklüftig und weisen häufig eine vielgestaltige Randfazies (kuglig-sphärolitisch, fluidal, brekziös) auf. Die einzelnen Ergusskomplexe der Jüngeren Oberhöfer Porphyre werden von unterschiedlich ausgebildeten Tufffolgen (Staub- bis Brockentuffe) unter- und überlagert bzw. durch diese untergliedert und abgegrenzt. Die oben genannten Gesteinsfolgen der Oberhofer Schichten sind für die Gründung bzw. Ausführung der vorgesehenen untertägigen Bauwerke bei entsprechenden Sicherungsmaßnahmen geeignet. 5.2 Technisches Grobkonzept des geplanten Wasserspeicherkraftwerks Übersicht der technischen Daten Für das Wasserspeicherkraftwerk Schmalwasser wurden im Rahmen der technischen Grobkonzeption von HPI die in der folgenden Tabelle zusammengefassten technischen Daten ermittelt: Tabelle 5-1: Kenndaten Kraftwerk Leistung Durchfluss ca MW ca. 460 m³/s Mittlere Fallhöhe Dauer Volllastbetrieb Geplanter Netzanbindungspunkt ca. 285 m 6 h Einschleifung westlich von Gotha an die 380 kv-freileitung Erfurt/Vieselbach - Mecklar der 50 HzT (s. Kap. 6) Kenndaten Oberbecken Oberer Betriebswasserspiegel ca. 847 mnhn Unterer Betriebswasserspiegel ca. 821 mnhn Dammoberkante ca. 850 mnhn Betriebsvolumen ca. 10 Mio. m³ Gesamtaufstandsfläche Beckensohle (Höhe) ca. 80 ha ca. 821 bis 819 mnhn Seite 30

32 Kenndaten Unterbecken (TS Schmalwasser) Oberer Betriebswasserspiegel ca. 569,10 mnhn Unterer Betriebswasserspiegel ca. 530,60 mnhn Dammoberkante ca. 573,50 mnhn Betriebsvolumen ca. 16,72 Mio. m³ Staufläche Beckensohle (Höhe) ca. 76 ha ca. 500,20 mnhn Anlagenleistung Als wesentliche Eingangsrandbedingung für die Auslegung der einzelnen hydraulischen Maschinen ist Anlagenleistung des geplanten Wasserspeicherkraftwerkes festzulegen. Sie ergibt sich aus der Fallhöhe H und dem generierbaren Durchfluss Q. Sind diese beiden Parameter bestimmt, kann die Leistung mit folgender Beziehung berechnet werden: P = * g * η * Q * H - Dichte in t/m 3, bei Wasser = 1,0 t/m 3 g - Erdbeschleunigung = 9,81 m/s² η - Wirkungsgrad Q - Durchfluss in m³/s H - Fallhöhe in m in kw Der Durchfluss hängt von der verfügbaren Pendelwassermenge ab. Diese ist durch die Beckengröße der Speicherbecken bestimmt und wird im Grobkonzept mit 10 Mio. m 3 angesetzt. Mit der Auslegung der Wasserspeicherwerke für 6 h Turbinenvolllast berechnet sich der Durchfluss aus Division des Volumens der Pendelwassermenge durch die Laufzeit von 6 h ( s) mit ca. 460 m³/s. Es wurde mit einer Fallhöhe von 285 m gerechnet. In den Gesamtwirkungsgrad der Anlage gehen die hydraulischen Verluste im Wasserweg und die Wirkungsgradverluste der hydraulischen und elektrischen Maschinen ein. Typische Wirkungsgrade liegen bei η T von 90 % für den Turbinenbetrieb bzw. η P von 93 % für den Pumpbetrieb. Mit durchschnittlichen Eingangsparametern ergeben sich eine Ausbauleistung von rd MW und ein Gesamtwirkungsgrad von ca. 80 % Bauliche Anlagen In der Übersichtskarte 010 sind die nachfolgend beschriebenen baulichen Anlagen kartographisch dargestellt. Seite 31

33 Erforderliche Neuanlage Mit der Umnutzung der bestehenden TS Schmalwasser besteht für das Wasserspeicherkraftwerk bereits ein Unterbecken. Für die Lage des Unterbeckens gibt es damit keine Alternativen. Im Rahmen des Grobkonzeptes wurde dargelegt, dass der Damm der TS Schmalwasser ggf. durch eine wasserseitige Vorschüttung für die Umnutzung ertüchtig werden sollte. Die Triebwasserwege stellen die Verbindung zwischen Oberbecken und Krafthaus sowie dem Krafthaus und dem Unterbecken dar. Zur Reduzierung der Umweltbeeinträchtigungen wurden die Wasserwege grundsätzlich als untertägige Stollen (Ober- und Unterwasserstollen) konzipiert. Auf der Oberwasserseite ist das Krafthaus über einen Druckstollen oder -schacht mit dem Oberbecken verbunden. In allen Betrachtungen wurde davon ausgegangen, dass der Druckstollen mit einer Stahlpanzerung versehen wird und diese für die Aufnahme des vollen Innenwasserdruckes dimensioniert wird. Das Krafthaus könnte prinzipiell über Tage z.b. als Schachtkraftwerk am Rande des Unterbeckens oder im Berg als Kaverne angeordnet werden. Mit der am Standort vorliegenden Mindestausbauleistung von ca MW ist die Anordnung von mind. vier Maschinensätzen im Krafthaus notwendig. Damit sind Krafthauslösungen als Schacht nicht umsetzbar. Kavernenlösungen besitzen den Vorteil, dass die Länge des stahlgepanzerten Oberwasserstollens minimiert werden kann. Die Stahlpanzerung ist zum Schutz des Stollens vor Druckstößen 5 notwendig und stellt einen wesentlichen Kostenfaktor dar. Dem stehen jedoch höhere Kosten insbesondere durch die erforderlichen Zugangsstollen und den Kavernenbau an sich entgegen. Für die Errichtung des Wasserspeicherkraftwerkes am Standort Schmalwasser sind folgende wesentlichen baulichen Anlagen neu zu errichten: Oberbecken Wasserwege (Ober- und Unterwasserstollen einschl. Ein-/Auslassbauwerk) Maschinenkaverne Trafokaverne Zufahrtsstollen Energieableitungsstollen Im Rahmen der technischen Konzeption werden die vorgenannten Bestandteile des Wasserspeicherkraftwerks in ihrer Lage und mit ihren charakteristischen Kenngrößen (Länge, Fläche, Querschnitt etc.) entwickelt. 5 Druckstoß: maximale dynamische Druckänderung in einer Flüssigkeit z.b. durch rasches Schließen von Absperrarmaturen Seite 32

34 Anordnung der baulichen Anlagen Für die Anordnung der baulichen Anlagen wie in Karte 010 dargestellt, wurden folgende Entwurfskriterien beachtet: Energieableitung in Richtung Norden entsprechend konzipierter Netzanbindung (vgl. Kap. 6) Oberbecken im Massenausgleich zwischen Roßkopf und Oberlautenberg Nutzung der vorhandenen Infrastruktur der TS Schmalwasser z.b. zur verkehrstechnischen Anbindung an Zufahrtstollen sowie als Betriebsgelände Erschließung der Baustelle von Norden Einbau der untertägigen Ausbruchmassen im Stauraum der TS Schmalwasser Mit der notwendigen Kavernenlösung besteht der Vorteil, dass die Lage der Kaverne innerhalb geologisch und wasserbaulich sinnvoller Parameter variabel ist. Mit den o.g. Entwurfskriterien wären prinzipiell zwei Varianten für die Lage der Maschinenkaverne denkbar: Maschinenkaverne am Unterbecken oder Maschinenkaverne am Oberbecken. Eine Gegenüberstellung der beiden Varianten hat ergeben, dass eine Maschinenkaverne am Oberbecken präferiert wird. Mit dieser Lage kann die Länge des Oberwasserstollens minimiert werden. Auch besteht die Möglichkeit, den Oberwasserstollen als Druckschacht im Raise- Boring-Verfahren 6 kostenoptimiert herzustellen. Vor dem Krafthaus wird ein Wasserschloss (hier in Funktion einer Pumpenvorlage) konzipiert. Das Zufahrtsstollenportal ist im Bereich der Stauwurzel der TS Schmalwasser konzipiert und über die bereits ausgebaute Forststraße Linker Hang am westlichen Hang der TS Schmalwasser erreichbar (siehe Karte 010). Eine Alternative besteht in der Anlage des Portals im Waldgebiet zwischen Ober- und Unterbecken. Dies wurde aufgrund dauerhafter und - im Gegensatz zur Anordnung des Portals an der Stauwurzel der TS deutlich größerer Umweltbeeinträchtigungen verworfen Oberbecken Bestehende Infrastruktur Zufahrtsmöglichkeiten Oberbecken Die äußere verkehrstechnische Erschließung des Oberbeckenstandortes erfolgt im Grobkonzept aus der Ortslage Tambach-Dietharz. Abzweigend von der L 1028 in Richtung Süden am Stadion vorbei gelangt man zur alten Steinbacher Straße, die als Zufahrtsmöglichkeit bis 6 Raise-Boring-Verfahren: Bohrverfahren, mit dem man entlang einer Pilotbohrung von unten nach oben bohrend einen kreisrunden Schacht zwischen einem unterirdischen Hohlraum und einer höheren Ebene herstellen kann. Seite 33

35 zum Rennsteig vom Forst genutzt wird. Diese Forststraße soll auch als Zufahrt für das vorgesehene Oberbecken genutzt werden (vgl. Kapitel 5.4). Medien / Ver- und Entsorgungsleitungen Oberbecken Im gesamten Planungsgebiet ist bisher nur eine parallel laufende Gastrasse, die über den Rennsteig sowie abschnittsweise parallel zur vorgesehenen Baustraße führt, bekannt. Sie wird jedoch vom Planungsgebiet nur tangiert. Andere Medien, wie z.b. Stromversorgung sind nicht vorhanden Bestehende Nutzungen Das Plangebiet für das Oberbecken befindet sich in einem forstwirtschaftlich genutzten Waldgebiet in Nähe des Kammweges des Thüringer Waldes, dem Rennsteig. Dieser ist von überregionaler Bedeutung und wird touristisch genutzt. Nördlich vom Rennsteig verläuft zusätzlich im Bereich der Alten Tambacher und der Steinbacher Straße der Rennsteig-Rad(wander)weg Technischer Entwurf Randbedingungen, Konzeptkriterien Das Oberbecken liegt südlich der TS Schmalwasser, nahe dem Rennsteig, in unmittelbarer Nähe zum Roßkopf und soll für sechs Stunden Turbinenvolllastbetrieb ein Wasservolumen von rd. 10 Mio. m 3 speichern. Für den Entwurf des Oberbeckens wurden Mindestabstände von m zu folgenden Objekten eingehalten (vgl. Karte 010): Trinkwasserschutzzone III der TS Schmalwasser Gasleitung (Ost-West-Trasse) Der Abstand des Oberbeckens zum Rennsteig beträgt an jeder Stelle mindestens 100 m (Abstand des Geländeanschnittes zum Rennsteig). Die Höhe der Dammkrone wurde mit 850 mnhn so gewählt, dass die Dammkrone niedriger ist als der Abschnitt des Rennsteiges im Plangebiet. Mit dem Freibordmaß von 3 m ergibt sich der obere Betriebswasserspiegel von 847 mnhn. Das Freibordmaß wurde auf Grundlage von Erfahrungswerten zum Wellenauflauf bei gleichartigen Objekten zzgl. des durch die DIN 19700, Teil 14 geforderten Sicherheitszuschlages von 0,5 m gewählt (z.b.: Wellenauflauf am Oberbecken des Wasserspeicherkraftwerkes Markersbach beträgt ca. 2,3 m, Wellenauflauf am Oberbecken des Wasserspeicherkraftwerkes Goldisthal beträgt ca. 2,8 m). Mit der zur Verfügung stehenden Grundfläche sowie der topografischen Situation liegt die Beckensohle auf einer Höhe 821 bis 819 mnhn. Damit beträgt der untere Betriebswasserspiegel 821 mnhn. Die Wasserfläche bei maximaler Füllung des Oberbeckens umfasst ca. 45 ha. Geometrie Dammbauwerk: Die Dimensionierung des Absperrbauwerkes erfolgt auf Grundlage von Erfahrungswerten bei gleichartigen Objekten. Das Oberbecken wird im Geländeanschnitt Seite 34

36 und durch einen Schüttdamm mit einer luft- und wasserseitigen Neigung von 1:2 bis 1:3 gebildet. Beckensohle und Dammböschungen sind zu dichten, dabei kann z.b. eine Asphaltdichtung eingesetzt werden. Die Dammkrone wird nicht zuletzt aus bautechnischen Aspekten heraus - befahrbar mit einer Kronenbreite von 5 m ausgebildet. Zur Einpassung des geometrisch starren Erdbauwerkes ins Landschaftsbild sind Vorschüttungen als Geländemodellierung vorgesehen, die gleichzeitig den Einbau von Überschussmassen ermöglichen. Lösungsfindung zum optimierten Konzept Die Dimensionierung des Oberbeckens wurde auf der Grundlage eines digitalen Geländemodells durchgeführt. Zur Bestimmung der Beckenform wurden zunächst zahlreiche Untervarianten einer Vorauswahl hinsichtlich Mindestabstand zum Rennsteig, Max. Betriebswassermenge, Schutz von Quellen / Feuchtgebieten, Abtragungsminimum, Gründung der Beckensohle ausschließlich im Fels, unterworfen. Folgende weitere Überlegungen führten zur Optimierung der Beckengeometrie: Die Wegschleife soll erhalten bleiben und nicht berührt werden. Anschnitte des Oberbeckens an das Gelände oberhalb 850 mnhn wurden vermieden und damit der Abstand zum Rennsteig vergrößert. Der Ausrundungsbereich der Wegschleife könnte zur Vorschüttung genutzt werden, um die Dammneigung optisch besser in das Gelände einzupassen. Alternativ kann jedoch auch ein Sichtband mit dem Baumbestand verbleiben. Der Roßkopf mit 850 mnhn wird erhalten durch Abstand und Beibehaltung der Kehle zur östlichen Beckenkurve. Das Gebiet an der Westkurve des Beckens wird nicht als Baustelleneinrichtungsfläche (BE-Fläche) vorgesehen, Bewuchs kann hier als Sichtschutz zur Baustelle wirken. Die BE-Fläche ist im Norden durch Geländemodellierung aus Überlagerungsmassen herzustellen. Diese dienen der späteren Modellierung der Vorschüttung. Damit stellt die BE-Fläche eine Zwischenlagerfläche dar. Die Gasleitung wird im Norden mit 25 m Abstand freigehalten. Die Ringstraße wurde unter Berücksichtigung einer Längsneigung der Gradiente von max. 10 % angelegt. Das Gebiet östlich des Beckens ist ausreichend für die Zwischenlagerung des Oberbodens in Oberbodenmieten. Die Optimierung des Oberbeckens im Massenausgleich führte zu der in Karte 010 dargestellten Lage und Form auf einem Plateau in unmittelbarer Nähe zum Roßkopf. Seite 35

37 Angepasst an die anstehende Geländestruktur wurde die Lage und Ausdehnung des Beckens mit Massenausgleich entworfen. Dazu sind die Annahmen zur Geologie aus den bisherigen Erfahrungen an der TS Schmalwasser eingeflossen. An der nordöstlichen Ausrundung liegt das Einlassbauwerk. Vor dem Einlass befindet sich der größte ungenutzte Raum, der so genannte Totraum, da das Becken hier seine größte Tiefe aufweist. Für das Becken wird eine Dichtung vorgesehen. Ein Dränagesystem wird zu Kontrollzwecken und zum Abführen von Bergwasser erforderlich. Das Dränagesystem bindet in eine Kontrollgalerie ein. Das Bergwasser südlich des Beckens von dem höher gelegenen Bereich des Rennsteiges kann separat gefasst und dem nördlich gelegenen Gelände wieder zur Versickerung zugeführt werden. Der Ringdamm umschließt das Oberbecken nicht vollständig, da Teilbereiche der Beckenböschung im Anschnittbereich zum Rennsteig hin herzustellen sind. Die Anschnittböschung erhält die gleiche Neigung wie die wasserseitige Dammneigung des Ringdammes. Auch im Ringdammabschnitt sind Teile der wasserseitigen Böschung im unteren Teil aus dem ursprünglichen Gelände heraus modelliert. Die Optimierung der Kronenbreite und der Böschungsneigung für den erforderlichen statischen Querschnitt kann nach Präzisierung der Angaben des anstehenden Materials erfolgen. Das Becken erhält eine Einfahrtsrampe in den Stauraum und einen Zugangsbereich zur Kontrollgalerie. Die befahrbare Dammkrone schließt an die um das Becken führende Ringstraße an, sodass keine Auffahrt auf die Dammkrone erforderlich ist. Eine Anfahrt über den Rennsteig erfolgt nicht. Bemerkungen zum Massenausgleich Für die Planung künstlicher Oberbecken, und somit auch für das Vorhaben TWS, wird aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht stets der Massenausgleich zwischen Abtrag und Dammschüttung angestrebt. Dabei wurde von folgenden Ansätzen ausgegangen: Der Auflockerungsfaktor des anstehenden Felsens wird mit 1,3 angenommen. Die Überlagerung über dem Fels wird mit durchschnittlich 1,5 m angenommen. Durchschnittlich 1,0 m Überlagerung sind für den Dammbau nicht geeignet und können nur zur Vorschüttung genutzt werden, darin enthalten sind auch 0,2 m Oberboden. Durchschnittlich 0,5 m Überlagerung sind für den Dammbau geeignet und können mit Auflockerungsfaktor 1,0 angesetzt werden. Der Abtrag unter der Dammaufstandsfläche wird mit 1,0 m angenommen, darin enthalten sind auch 0,2 m Oberboden. Die Beckensohle wird bei der Mengenermittlung vorerst horizontal angenommen mit einer Aushubtiefe von 819,0 mnhn. Zusätzlicher Aushub für Einlassbauwerk und Kontrollgalerie ist in dem vereinfachten Modell nicht berücksichtigt, kann aber in den Grobbetrachtungen aufgrund der relativ geringen Menge vernachlässigt werden. Seite 36

38 Datengrundlage der Mengenermittlung ist das DGM 5 der Befliegung. Der überschüssige Oberboden muss durch verstärkte Wiederandeckung der BE-Flächen und durch Profilierung in der Vorschüttung nicht aus dem Baubereich abtransportiert werden Unterbecken Bestehende Infrastruktur Zufahrtsmöglichkeiten Unterbecken Die äußere verkehrstechnische Erschließung erfolgt aus der Ortslage Tambach-Dietharz über eine asphaltierte ca. 5 m breite Zufahrtsstraße, die mit einer Brücke über das Schmalwasser führt und bis zum öffentlichen Parkplatz am sogenannten Alten Steinbruch öffentlich genutzt wird (vgl. Karte 010). Nach einer Schrankenanlage erfolgt eine Trennung der Straßentrasse zum Einen in die Betreiberstraße in der Talaue zum luftseitigen Dammvorland mit Schieberund Krafthaus, sowie Tosbecken und zum Anderen in die 6 m breite asphaltierte Zufahrtsstraße linker Hang (westlicher Weg) zur Dammkrone sowie zum Staumeisterdienstgebäude und Kontrollgangeingang der Hochwasserentlastung (HWE). An diese Zufahrtsstraße schließt die asphaltierte Forststraße linker Hang an, die bis zur Stauwurzel als Umfahrung des Stauraums dient. Von der Zufahrtsstraße linker Hang besteht die Möglichkeit, bis zur HWE- Schussrinne zu gelangen. Darüber hinaus zweigt vorher die serpentinengeführte Dammstraße ab, über die man die Dammkrone erreicht. Beidseitig in Dammkronenhöhe bestehen Einfahrtsmöglichkeiten in den Stauraum. Eine weitere Einfahrt in den Stauraum kann außerdem am Verkehrsdamm an der Stauwurzel erfolgen. Im Stauraum findet man noch die zum Bau der TS genutzten Baustraßen und Überfahrten in unterschiedlicher Qualität vor, da diese zu Beginn des Probestaus nicht zurückgebaut wurden. Die Brücke auf der Dammkrone über die HWE sowie die Brücke über die Überleitung in den Mittelwasserstollen in der luftseitigen Straße sind für eine Tragfähigkeit von SLW (Schwerlastwagen) 60 ausgebaut. Die Brücke über das Ablaufgerinne, unmittelbar unterhalb des Tosbeckens, ist auf SLW 30 begrenzt. Medien / Ver- und Entsorgungsleitungen Unterbecken Die Talsperrenanlage ist für den bestehenden Betrieb vollständig ausgerüstet. Ver- und Entsorgungsleitungen aller Medien sind vorhanden. Die gesamte Talsperrenanlage hat ein Verbundnetz, das durch Strom- und Steuerkabel ausgebaut ist. Dieses Netz führt auch bis zu der Pegelanlage für Schmalwasser, Haselüberleitung und den Gesamtzulauf. Der Pegel befindet sich oberhalb der Stauwurzel der TS und des Einlasses des Beileitungsstollens Schmalwasser ( Schmalwasserstollen ). Über diesen Pegel wird die Verteilung des zufließenden Wassers entweder in die TS Schmalwasser oder in die TS Ohra geregelt. In der Nähe des Parkplatzes Alter Steinbruch befindet sich die Trafostation Napoleonstein. Sie dient als Übergabestation Seite 37

39 für die benötigte elektrische Energie der Talsperrenanlage. Die TS verfügt zusätzlich über ein Dieselaggregat als Netzersatzanlage. Die Gebäude in der luftseitigen Talaue und das Staumeisterdienstgebäude sind an alle erforderlichen Medien angeschlossen. Abwasser wird in der Talaue durch eine Kleinkläranlage aufbereitet und in das Schmalwasser eingeleitet bzw. das Staumeisterdienstgebäude besitzt eine abflusslose Grube, die turnusmäßig entsorgt wird. Die Trinkwasserversorgung erfolgt aus dem öffentlichen Netz, für das Staumeisterdienstgebäude über eine Hydrophoranlage. Das ehemalige zentrale Mehrzweckgebäude der Baustelleneinrichtung wurde zu einem Verwaltungsgebäude umgebaut und wird unterschiedlich genutzt. Für den Betrieb der TS hat das Gebäude keine Bedeutung. Durch das Gebäude laufen jedoch einige wichtige Medien (z.b. Elektro-, Mess-, Steuer- und Regeltechnik EMSR) für den Betrieb der Talsperrenanlage Bestehende Nutzungen Die TS Schmalwasser wird für die Trinkwasserversorgung seit 2005 nicht mehr genutzt. Die Wassergewinnung für das Fernwasserversorgungssystem Mittel- und Nordthüringen wird seit 2005 allein aus der Talsperre Ohra gewährleistet. TS Tambach-Dietharz Mittelwasser- stollen TS Schmalwasser TS Ohra Haselbach- stollen Schmalwasserstollen Gerastollen Abbildung 5-1: Talsperrensystem Ohra, Schmalwasser, Tambach-Dietharz Über den Haselbachstollen und den Schmalwasserstollen wird jedoch das zufließende Wasser aus den erschlossenen Einzugsgebieten in die Trinkwassertalsperre Ohra übergeleitet. Seite 38

40 Auf die Wasserschutzgebiete der Eigeneinzugsgebiete der TS Schmalwasser und Tambach- Dietharz kann mit Aufgabe der Wasserversorgung aus diesen TS verzichtet werden, sodass eine alternative Nutzung der TS Schmalwasser als Unterbecken für ein Wasserspeicherkraftwerk ohne Anpassung der Infrastruktur der Thüringer Fernwasserversorgung erfolgen kann. Darüber hinaus bleibt die Nutzung der TS für den Hochwasserschutz und die Stromerzeugung erhalten Technische Daten der TS Schmalwasser Als Absperrbauwerk wurde ein Steinschüttdamm mit Asphaltbetonkerndichtung errichtet. Der Damm hat ein Schüttvolumen von 1,4 Mio. m³, eine Kronenlänge von 326 m, eine Breite am Dammfuß von ca. 285 m und eine mittlere Höhe über der Gründungssohle von 80 m. Als Entnahmeeinrichtung wurde ein Trockenturm mit drei verschiedenen Entnahmehöhen sowie zwei Grundablässen errichtet. In der unter dem Turm befindlichen Schieberkammer vereinigt sich die von oben kommende Rohwasserentnahmeleitung mit den zwei Grundablassrohrleitungen und wird durch den ca. 400 m langen Grundablassstollen zu dem luftseitigen Kraft- und Schieberhaus geführt. Im Schieberhaus befindet sich eine Kleinwasserkraftanlage (Francis-Turbine) mit einer Leistung von 420 kw. Das Wasser kann über die Toskammer/das Tosbecken, Ablaufgerinne und den Überleitungsstollen Mittelwasserstollen zur TS Tambach-Dietharz übergeleitet oder direkt in den Vorfluter Schmalwasser eingeleitet werden. Gespeist wird die TS durch den Schmalwasserbach, Großen Finsterbach, Walsbach (ca. 14 km²) sowie das Fremdeinzugsgebiet des Haselbachstollens (ca. 16 km²). An der Stauwurzel kann das Wasser über den Schmalwasserstollen zur TS Ohra übergeleitet werden. Zur Abführung eines Hochwassers befinden sich am linken Hang eine beidseitig überströmte Sammelrinne, eine Übergangsschussrinne mit Tosbecken und die Schussrinne zum zentralen Tosbecken. Wasserwirtschaftliche / Speicherwirtschaftliche Daten: Gesamteinzugsgebiet Eigeneinzugsgebiet Fremdeinzugsgebiet Haselbachstollen (gesteuert) langjährliches mittleres Wasserdargebot einschließlich Überleitungen lt. Jahresreihe 1934/ ,16 Mio. m³/a Garantierte Mindest-Wildbettabgabe 30,4 km² 14,0 km² 16,4 km² 0,64 m³/s 0,04 m³/s Seite 39

41 Absperrbauwerk: Steinschüttdamm mit Asphaltbetonkerndichtung OK Dammkrone im Mittel 573,50 m NHN Höhe des Absperrbauwerkes: - über Gründungssohle 80,70 m - über Talsohle 76,90 m Kronenlänge 326,00 m Kronenbreite 7,50 m Dammböschung - wasserseitig 1 : 1,65 - luftseitig 1 : 1,55 Untergrundabdichtung: - Zwei- bis vierreihiger Injektionsschleier - Bohrlochabstand 2 m; Reihenabstand 1,5 m Hochwasserentlastungsanlage mit Tosbecken: - Entlastungsanlage am linken Hang, bestehend aus: Sammelrinne mit beidseitigen Überlaufschwellen, Übergangsrinne, Zwischentosbecken, Schussrinne und Tosbecken - Abführvermögen von 20 m 3 /s Entnahmeanlage: - Entnahmeturm und Schieberkammer Höhe über Gründungssohle 87 m Außen-/Innendurchmesser des Turmschaftes 14,60/11,00 m Grundablass mit Toskammer: - 2 Rohrleitungen DN 1000 werden als Grundablass je 450 m in einem begehbaren Stollen am linken Hang zur Toskammer und einer Turbine geführt. Notverschluss: 2 Schütztafeln Schnellverschluss: 2 Absperrklappen mit Fallgewicht DN 1000 Regelarmatur: 2 Ringkolbenventile DN 800 Leistung der Grundablässe (max.) beträgt 13 m³/s Wasserkraftanlage: Die Wasserkraftanlage befindet sich im Schieber- und Krafthaus. Max. Leistung 420 kw Überleitung Mittelwasserstollen : - Ablaufgerinne mit Wehrschwelle - Zulaufgerinne als Trapezquerschnitt zum Einlassbauwerk Mittelwasserstollen - Doppelschützwehr am Einlassbauwerk Mittelwasserstollen in Kombination mit Brücke über Einlassbauwerk Pegelanlagen: - Zulaufpegel Schmalwasser - Zulaufpegel Auslass Haselbachstollen - Zulaufpegel Gesamtzulauf Seite 40

42 - Beckenpegel am Entnahmeturm - Ablaufpegel Wildbettabgabe - Ablaufpegel Auslass Mittelwasserstollen Nebenanlagen: - Umgehungs- und Forststraßen - Staumeisterdienstgebäude und Bootshaus - Trafostation - Verkehrsdamm Stauwurzel Notwendige Ertüchtigung TS Schmalwasser Unterbecken Die nicht mehr für die Trinkwasserbereitstellung genutzte TS Schmalwasser soll zukünftig die Funktion des Unterbeckens übernehmen. Grundsätzlich ist die TS Schmalwasser als Unterbecken eines Wasserspeicherkraftwerkes geeignet. Im Rahmen des technischen Grobkonzeptes wurde untersucht, in welchem Umfang ggf. Ertüchtigungsmaßnahmen an der TS im Hinblick auf die Nutzungsänderung notwendig sind. Absperrbauwerk Das Absperrbauwerk ist ein Steinschüttdamm mit einer Asphaltbetonkerndichtung. Die Schüttmassen für den luft- und wasserseitigen Stützkörper des Absperrbauwerkes mit einem mittleren Größtkorn von 500 mm sind aus einem Steinbruch im Stauraum gewonnen worden. 1: Asphaltbetonkerndichtung 7: Waldbodenandeckung 2: Übergangszonen 8: Dränage Dammaufstandsfläche 3: Sickerwasserrinne 9: Kontrollgang mit freier Vorflut für Sickerwasser 4. Dammschüttung aus Porphyr 10:Untergrundabdichtung 5: wasserseitige Dammvorschüttung 11: Dammfußentwässerung, Felsgerinne mit Verfüllung 6: Deckschicht aus Porphyrsteinschüttung 12: Untergrunddränage Abbildung 5-2: Regelquerschnitt Absperrbauwerk Seite 41

43 Mit der Nutzungsänderung von einer Trinkwassertalsperre zur Funktion als Unterbecken des Wasserspeicherkraftwerkes ändern sich auch die Randbedingungen für das Abschlussbauwerk. Der entscheidende Unterschied sind die deutlich größeren Absenkgeschwindigkeiten beim Pumpbetrieb eines Wasserspeicherkraftwerkes gegenüber der Bewirtschaftung als Trinkwassertalsperre. Die dadurch bedingten verstärkten Durchströmungsvorgänge im wasserseitigen Stützkörper des Dammes können abhängig von der Kornverteilung und der Lagerungsdichte des eingebauten Schüttmaterials zur Umlagerung und zum Transport der feineren Kornfraktionen führen. Dieser Prozess darf aber nicht eine Verlagerung des Stützkorngerüstes einleiten, da dadurch die Stabilität der Böschung gefährdet wäre. Die Beurteilung, ob eine solche Gefährdung ausgeschlossen werden kann, ist nur auf der Basis exakter Kennwerte möglich, die vor Ort (in situ) in großformatigen Versuchsgruben zu gewinnen sind. Bereits zum jetzigen Zeitpunkt lässt sich aber einschätzen, dass eine Stabilisierung der nicht abgedichteten wasserseitigen Böschung für die zukünftigen Beanspruchungen durch eine zu optimierende Vorschüttung mit flacherer Neigung erreicht werden kann. Das vorgeschüttete Material muss einen Kornaufbau ohne Feinanteil und mit begrenztem Maximalkorn haben. Dafür geeignet sind grundsätzlich die gesprengten Porphyrmassen aus den Kavernen und den Zufahrtsstollen, wenn sie vor dem Einbau entsprechend gesiebt werden. Siebung und Transport des Vorschüttmaterials können im Stauraumareal erfolgen. Eine alternative Sicherung des wasserseitigen Stützkörpers des Absperrbauwerkes durch eine Asphaltbetonaußenhautdichtung ist bedeutend aufwändiger. Folgende Maßnahmen sind dabei erforderlich: Rückbau der Deckschicht Neubau einer Herdmauer zum Anschluss der Dichtung an Talaue und Hängen neuer Injektions- und Flankenschleier zur Schaffung der kompletten Dichtungsebene Umbau des vorhandenen Kontrollgangs zum Dränagestollen Außerdem ist der Ausbau einer kontrollierten Dichtung nur möglich, wenn die Herdmauer als Kontrollgang ausgebaut wird, mit allem Mehraufwand, der sich daraus ergibt. Vor diesem Hintergrund wird der Stabilisierung des Absperrbauwerkes mit einer Vorschüttung der Vorzug gegeben. Stauraumhänge An den natürlichen Hängen im Stauraum stehen Hangschutt bzw. Fels aus Tuff- oder Porphyrgestein an. Vorab wird eingeschätzt, dass die Hänge auch bei laufenden schnellen Stauspiegeländerungen stabil sind oder leicht und ohne Gefährdungspotenzial in einen stabilen Zustand umgelagert werden können. Hinsichtlich der Hangstabilität wird eine geologische Seite 42

44 Aufnahme zur Bestätigung dieser Aussage empfohlen. Dies betrifft insbesondere den Bereich am rechten, östlichen Ufer, am sog. Judenstein. Bei der geologischen Begutachtung der Hänge sollte der Stauspiegel mindestens auf das vorgesehene Absenkziel beim Pumpspeicherbetrieb abgesenkt sein. Entnahmeturm Für die Nutzungsänderung der bisherigen Trinkwassertalsperre als Unterbecken bestehen für die Standsicherheit des Entnahmeturmes grundsätzlich keine Bedenken. Die Belastung erfolgt überwiegend durch gleichmäßigen hydrostatischen Druck, abhängig von der Wasserspiegelhöhe. Die Wasserspiegelschwankungen infolge eines Pumpspeicherbetriebs erfolgen lediglich in kürzeren Abständen Wasserwege mit Ein-/Auslassbauwerk Die Anordnung der Wasserwege ist Karte 010 zu entnehmen, der Längsschnitt ist in Karte 030 dargestellt Einlassbauwerk am Oberbecken Das Einlassbauwerk mit den dazugehörigen Verschlüssen befindet sich in der nordöstlichen Ausrundung des Ringdammes am Oberbecken. Das Stahlbetonbauwerk ist in den Ringdamm integriert und ragt ca. 5 m über die Dammkrone. Am Einlassbauwerk beginnen die beiden Oberwasserstollen. Das Einlassbauwerk kann von der Dammkrone aus erreicht werden. Das Einlassbauwerk bildet den Übergang vom Stollen zum Becken. Seine Aufgabe ist es, die hydraulischen Verluste durch das Abbremsen des Wassers (Pumpbetrieb) auf ein Minimum zu begrenzen. Ein Planschütz dient als Notverschluss am oberen Ende des Triebwasserweges Oberwasserstollen Zwei Oberwasserstollen führen auf einer Länge von rd. 750 m vom Oberbecken zur Maschinenkaverne. Die Druckstollen sind mit einer Stahlpanzerung versehen, die für die Aufnahme des vollen Innenwasserdruckes zu dimensionieren ist. Durch die glatte Oberfläche der Stahlpanzerung werden die hydraulischen Verluste reduziert. Wirtschaftliche Druckstollenquerschnitte bei vertretbaren hydraulischen Verlusten ergeben sich im Allgemeinen bei Fließgeschwindigkeiten im Oberwasserstollen von etwa 5 bis 8 m/s. Demnach wurden in der vorliegenden Studie die Oberwasserstollen auf eine Fließgeschwindigkeit von 7,7 m/s ausgelegt. Der lichte Durchmesser der Stollen beträgt rd. 6,2 m. Vor Einbindung in die Maschinenkaverne werden die Oberwasserstollen in jeweils zwei Verteilrohrleitungen geteilt Unterwasserstollen Die zwei Unterwasserstollen führen auf einer Länge von rd m von der Maschinenkaverne zum Unterbecken. Aufgrund des vergleichsweise geringen Druckes in den Unterwasserstollen wird auf eine Stahlpanzerung verzichtet und stattdessen eine Betonauskleidung Seite 43

45 vorgesehen. Die Betonauskleidung ist rauer als der Oberwasserweg. Deshalb ist ein größerer Querschnitt zu wählen. Die maximale Fließgeschwindigkeit im betonverkleideten Stollen wird auf der Grundlage von Erfahrungswerten zunächst mit 4 bis 5 m/s angenommen. Der lichte Durchmesser der Stollen beträgt rd. 8,2 m. Vor der Maschinenkaverne wird in den Unterwasserstollen zur Vermeidung von Kavitation ein Wasserschloss als Pumpenvorlage angeordnet Ein-/Auslassbauwerk an der TS Schmalwasser Der Standort des Ein-/Auslassbauwerkes ist so gewählt, dass die Sohle des Stauraumes in etwa der notwendigen Auslasshöhe der Unterwasserstollen entspricht. Damit ist eine ausreichende Wasserüberdeckung zwischen Absenkziel und dem First des Auslasses eingehalten, um schädigende Wirbel im Pumpbetrieb zu vermeiden. Ebenfalls, wie am Oberbecken, ist die Fließgeschwindigkeit auf 1 m/s am Rechen durch eine Auslasstrompete zu verringern. Bei Kraftwerksstillstand müssen die Unterwasserwege trocken gelegt werden können. Ein Entleeren des Reserve- und Totraumes würde bedingen, diese nach Ende des Stillstandes wieder zu füllen. Das ist zeitaufwändig. Das Ein-/Auslassbauwerk ist daher mit einem Dammbalkenverschluss zu versehen. Das Stahlbetonbauwerk kann in die Stauraumböschung integriert werden Stollen und Kavernen Maschinenkaverne Die Maschinenkaverne wird in ihren Dimensionen im Wesentlichen von den Maschinen bestimmt. In Kavernenlängsrichtung (quer zur Fließrichtung) ist die Anzahl der Maschinen maßgebend. Der Achsabstand ist dabei etwa das 2,5-fache des Laufraddurchmessers. Hinzu kommen ein Lagerplatz, welcher ausgebaute Maschinenteile aufnimmt, und ein Block für Lüftungs- und Kühltechnik. In Querrichtung ist die Spiralachse meist maßgebend. Auf dieser befinden sich der Kugelschieber, das Spiralgehäuse und der Antrieb für die Saugrohrklappe. Die Höhe der Kaverne richtet sich nach den Höhen der einzelnen Flure, die wiederum von den Dimensionen der Maschinen abhängen. Die Maschinenkaverne wurde auf der Grundlage von Erfahrungswerten mit folgenden vorläufigen Abmessungen vordimensioniert: Länge: rd. 138 m Breite: rd. 27 m Höhe: rd. 50 m Die Höhe der Zufahrt bestimmt sich über die Höhenlage des Maschinenhausflures, von dem die Maschinenteile zum jeweiligen Lageplatz an- bzw. abtransportiert werden können. Höhe Zufahrt: rd. 505 m NN Höhe Kaverne (Betriebsebene) rd. 490 m NN Höhe Kavernensohle (Pumpensumpf) rd. 475 m NN Seite 44

46 Trafokaverne Aus Platz- und Sicherheitsgründen werden die Trafos in einer separaten Kaverne unmittelbar parallel neben der Maschinenkaverne untergebracht. Die Trafokaverne wurde auf der Grundlage von Erfahrungswerten mit folgenden vorläufigen Abmessungen vordimensioniert: Länge: rd. 123 m Breite: rd. 16 m Höhe: rd. 18 m Zufahrtsstollen Der Zufahrtsstollen führt auf einer Länge von 2,5 km vom Zufahrtsstollenportal zur Maschinenkaverne. Ca. 200 m vor der Maschinenkaverne gabelt sich der Stollen in eine Zufahrt zur Trafokaverne und eine zur Maschinenkaverne. Das Stollenprofil wurde auf der Grundlage von Erfahrungswerten 7 m breit und 6,5 m hoch ausgelegt. Die Stollen und Zufahrten dienen der Erreichbarkeit der Kavernen und als Transportweg während der Bauzeit. Durch den Zufahrtsstollen müssen sämtliche Maschinen und elektrotechnischen Anlagenteile zu der Kaverne transportiert werden. Er wird deshalb mit einer maximalen Neigung von 5 % geplant. Das Gefälle des Stollens führt in Richtung der Kavernen, sodass das anfallende Bergwasser in die Kaverne geführt und über die dort befindlichen Sickerwasser- und Entwässerungspumpen in das Unterbecken gepumpt wird. Das Zufahrtsstollenportal wird im Bereich der Stauwurzel der TS Schmalwasser (Unterbecken) angeordnet. Das Portal ist damit über die bereits ausgebaute Forststraße linker Hang der TS Schmalwasser erreichbar. An dieser Stelle stehen auch Flächen für einen Teil des Betriebsgeländes zur Verfügung. Der Portalanschnitt erfordert Rodungsarbeiten und Freilegen des Stollenmundlochs Energieableitungsstollen Der Energieableitungsstollen dient der Installation einer Leitung zur Zu- und Ableitung elektrischer Energie. Diese wird in Kapitel 6 beschrieben. Weiterhin wird er als Fluchtstollen sowie für das Belüftungs- und Brandschutzkonzept genutzt. Der Stollen beginnt an der Trafokaverne und endet am Energieportal zwischen Ein-/ Auslassbauwerk und Zufahrtsstollenportal in unmittelbarer Nähe der Forststraße linker Hang. Die Länge des Stollens beträgt rd. 2 km mit einem Querschnitt von rd. 5 m x 6 m. Die Höhenlage sowie der genaue Standort sind abhängig von der Trasse der Netzanbindung. Seite 45

47 5.2.8 Betriebsgelände Das Betriebsgelände beschreibt alle Flächen und baulichen Nebenanlagen, die zum Betrieb des Kraftwerkes erforderlich sind. Hierzu können gehören: Steuerzentrale Bürogebäude Werkstätten Lagergebäude Garagen Parkplätze Abwasserbehandlungsanlagen Löschwasserbereitstellung Hierfür wird die am Unterbecken bereits bestehende Infrastruktur in Anspruch genommen. Durch eine Nutzung der vorhandenen Gebäude und Anlagen wird die zusätzliche Flächeninanspruchnahme stark verringert. Der Flächenbedarf für zwei zusätzlich zu errichtende Hallen wird insgesamt weniger als 2 ha betragen. 5.3 Flächeninanspruchnahme und Bauabwicklung Oberbecken Das Oberbecken wird über folgenden Raumanspruch verfügen: Tabelle 5-2: Standort - Raumanspruch des Oberbeckens Kenngröße Raumanspruch gesamt Raumanspruch Becken (Wasserfläche + Freibord) maximale Länge (permanent genutzte Fläche) maximale Breite (permanent genutzte Fläche) Fläche bzw. Ausdehnung* 80 ha 47 ha 1,6 km in Ost-West Richtung 0,6 km in Nord-Süd Richtung * Näherungswerte Das Oberbecken wurde derart konzipiert, dass zwischen dem Boden-/Felsabtrag und dem Bau des Schüttdammes und der übrigen Bauwerke ein Massenausgleich stattfinden kann. Die permanent genutzte Fläche beträgt am Oberbecken damit ca. 80 ha. Davon werden ca. 47 ha versiegelt und ca. 30 ha für Dammschüttung und Geländemodellierung dauerhaft umgeformt. In Tabelle 5-3 sind alle dauerhaft in Anspruch genommenen Flächen aufgeführt. Sie werden ergänzt durch darüber hinausgehende Flächen, die ausschließlich bauzeitlich genutzt werden. Seite 46

48 Tabelle 5-3: Flächeninanspruchnahme am Baufeld Oberbecken (bei den ha-angaben handelt es sich um Näherungswerte nach aktuellem Planungsstand) Bauwerk Baufeld Oberbecken (OB) maximale Aufstandsfläche des OB mit Gelände zur Modellierung der Vorschüttung, Ringstraße und Einlassbauwerk permanente Inanspruchnahme in ha 80 (davon 47 ha versiegelt) zus. bauzeitliche Inanspruchnahme in ha - Minimale Aufstandsfläche OB für erforderlichen statischen Querschnitt Baustelleneinrichtungsfläche (BE-Fläche) und Zwischenlagerfläche am OB Zwischenlagerfläche am OB für Oberboden (Deponie) - 25 Vor Beginn der eigentlichen Arbeiten am Becken sind die gesamte Aufstandsfläche des Beckens sowie die vorgesehenen Baustelleneinrichtungs- und Zwischenlagerflächen zu roden (ca. 135 ha). Eine überschlägige Abschätzung auf Luftbildbasis ergab, dass etwa 2/3 der BE- Flächen und ca. 20 % der als Oberbecken vorgesehen Fläche bereits Waldschäden durch Kyrill aufweisen (ca. 50 ha). Eine genaue Kartierung erfolgt im Rahmen des Planfeststellungsverfahrens. Der Oberboden ist auf einer Fläche von ca. 110 ha abzutragen. Dies entspricht bei einer mittleren Mächtigkeit von 0,20 m (vgl. Kapitel 5.2.4) einer Oberbodenmenge von ca m 3, die auf einer Fläche von 25 ha in Oberbodenmieten östlich des Beckens zwischengelagert werden müssen. Die Baustelleneinrichtungsfläche (BE-Fläche) im Norden des Oberbeckens ist durch Geländemodellierung aus Überlagerungsmassen herzustellen. Die eingebauten Überlagerungsmassen dienen der späteren Modellierung der Vorschüttung. Damit ist die BE-Fläche gleichzeitig auch Zwischenlagerfläche. Für die Herstellung des Oberbeckens sind unter Berücksichtigung vorgenannten Auflockerungsfaktors (siehe dazu Kap Bemerkungen zum Massenausgleich ) 5,7 Mio. m 3 Dammschüttmaterial aus- und einzubauen. Es ist davon auszugehen, dass der Felsaushub mittels Sprengen gewonnen wird. Die Hauptsprengarbeiten werden sich dabei in einem Zeitraum von ca. 12 Monaten konzentrieren und davon an 2 3 Tagen je Woche durchgeführt. Das für den Dammbau nicht geeignete Aushubmaterial (ca m 3 ) wird als Dammvorschüttung und Geländeregulierung im Baufeld wieder eingebaut. Die Vorschüttung ist für den Massenausgleich am Standort zwingend erforderlich. Genaue Mengen- und Flächenangaben können erst im Rahmen des Planfeststellungsverfahrens ermittelt werden, wenn Vermessungs- und Baugrunduntersuchungen durchgeführt worden sind. Seite 47

49 Die Zufahrt zur Baustelle am Oberbecken erfolgt von der Ortslage Tambach-Dietharz über die geplante Zufahrtsstraße zum Oberbecken (siehe dazu Kap ). Eine Anfahrt über den Rennsteig wird ausgeschlossen. Für die Zufahrten zum Oberbecken und zur Stauwurzel werden bisher z.t. unversiegelte Forstwege asphaltiert und für Schwerlastverkehr ausgebaut. Die Länge beträgt ca. 10 km, wobei der tatsächliche Eingriff durch Neuversiegelung deutlich geringer ist, da große Teilstücke der Zuwegungen bereits befestigt sind. Der genaue Umfang ist im derzeitigen Planungsstand noch nicht bekannt. Außerdem müssen weitere kleine Flächen zur Errichtung von Ausweichstellen entlang der Zuwegungen in Anspruch genommen werden. Auch diesbezüglich ist der genaue Flächenumfang im Raumordnungsverfahren noch nicht bekannt. Die Zufahrt zum Betriebsgelände im Sperrenvorfeld ist bereits vorhanden und muss nach derzeitigem Planungsstand nicht ausgebaut werden. Es sind folgende Materialtransporte erforderlich (Oberbecken): Zuschlagsstoffe und Bindemittel für die Dichtung und Filtermaterial ( m 3 ) Stahlauskleidung der Oberwasserstollen ( t) Zuschlagsstoffe, Bindemittel und Bewehrung für die Stahlbetonkonstruktion des Einlassbauwerkes und der Kontrollgalerie Zugangsstollen ( m 3 ) Im Rahmen der Ausführung sollte geprüft werden, inwieweit die Zuschlagsstoffe mit Brecher- und Siebanlagen vor Ort gewonnen werden können, um die Anzahl der Materialfahrten zu reduzieren. Ausrüstung des Einlassbauwerkes Holzabfuhr aus Rodungsflächen Während der Hauptbauzeit am Oberbecken (48 Monate) werden Transporte auf der vorgesehenen Zufahrtsstraße erfolgen Unterbecken Für den Neubau des Ein-/Auslassbauwerks und für das Auffahren der Unterwasserstollen ist die TS Schmalwasser weitgehend zu entleeren. Die Entleerung ist für ca. 40 Monate vorgesehen. Der derzeitige Betriebsplan sieht vor, dass der Stauinhalt der TS zum Herbst/Winter etwa zur Hälfte abgesenkt ist, um die in den folgenden Monaten anfallenden Wassermengen entsprechend ihres Stauvolumens aufnehmen zu können. Da die Entleerung der TS für das Vorhaben für den Herbst/Winter geplant ist, muss entsprechend nicht der vollständige Stauinhalt der TS abgelassen werden. Das Vorgehen für einen Abstau ist im Betriebsplan der TS geregelt. Die Dauer des Abstaus kann derzeit noch nicht benannt werden. Nach Fertigstellung des Unterwasserstollens erfolgt der Wiedereinstau der TS im Probestau. Die Dauer des vollständigen Wiedereinstaus ist abhängig vom Zufluss. Der Wiedereinstau der TS sollte bis zur Inbetriebnahme des Kraftwerkes abgeschlossen sein. Seite 48

50 Als Grundidee für die Entsorgung der untertägigen Ausbruchmassen steht der Einbau der Massen im Stauraum der TS Schmalwasser. Dafür sind im Stauraum Baustraßen anzulegen bzw. bereits bestehende Baustraßen zu nutzen. Über diese erfolgen die Materialtransporte der Ausbruchmassen zu den jeweiligen Einbaustellen, z.b. zum Steinbruch der ehemaligen Massenentnahmestelle des Absperrbauwerks. Weiterhin liegen im Stauraum die BE-Fläche für das Ein-/Auslassbauwerk sowie notwendige Flächen für Siebanlagen einschl. Zwischenlagerflächen. Die für das Auffahren der beiden Unterwasserstollen vorgesehene Tunnelbohrmaschine (TBM) benötigt Montageflächen im Stauraum. Damit ist die gesamte Sohle des Stauraumes (ohne Böschungen) als Baufeld vorzusehen. Es ist vorgesehen, eine Betonmischanlage am Unterbecken zu errichten. Zum Schutz der jeweiligen Baubereiche, insbesondere für Bereiche, die unter Gewässersohle liegen, sind umfangreiche Wasserhaltungsmaßnahmen notwendig. Weiterhin ist ein Hochwasserschutzkonzept für das gesamte Baufeld zu erarbeiten. Die Zufahrt zu den Baustellen am Unterbecken erfolgt von der Ortslage Tambach-Dietharz über eine asphaltierte ca. 5 m breite Zufahrtsstraße, die bis zum öffentlichen Parkplatz am sogenannten Alten Steinbruch öffentlich genutzt wird. Die Baubereiche sind über die bestehende Infrastruktur der Talsperrenanlage zu erreichen (siehe dazu Kap und Kap ). Das Baufeld im Unterbecken ist derzeit noch nicht genau bekannt. Es ist aber aufgrund der steilen Talhänge davon auszugehen, dass dieses neben den aufgeführten Flächen um die Bauwerke am Unterbecken vor allem auf den Talgrund im Stauraum und somit auf einen schmalen Streifen entlang der Baustraße im Unterbecken beschränkt bleibt. Die Darstellung in den Karten der UVS (siehe Teil 2 der Antragsunterlagen) erfolgt daher schematisch als Puffer um die Baustraße im Unterbecken. Der Umfang des Puffers wurde so gewählt, dass er im verwendeten Maßstab sichtbar ist. Er stellt jedoch keine wirklichkeitsgetreue Fläche für die Baustelleneinrichtung dar. Zudem sind bis zu 2 ha für technische Einrichtungen und Betriebsgelände am Unterbecken vorgesehen. Der genaue Anteil der versiegelten Flächen an diesen Einrichtungen ist derzeit noch nicht bekannt, es wird daher zunächst von einer vollständigen Versiegelung ausgegangen. Zur Ablagerung der untertägigen Ausbruchmassen (1,2 Mio. m³) werden ca. 4 ha des Stauraums der TS beansprucht. Diese Fläche liegt jedoch im Betrieb unter Wasser. Südlich des Abschlagwerkes der Stauwurzel der TS Schmalwasser sind keine Bautätigkeiten vorgesehen. Seite 49

51 Tabelle 5-4: Flächeninanspruchnahme am Baufeld Unterbecken (bei den ha-angaben handelt es sich um Näherungswerte nach aktuellem Planungsstand) Bauwerk Baufeld Unterbecken (UB) permanente Inanspruchnahme in ha zus. bauzeitliche Inanspruchnahme in ha Ein-/Auslassbauwerk 1,5 <1 Zufahrtsstollenportal Hanganschnitt <1 <1 Energieportal mit Übergabemast und Zufahrt <1 <1 Betriebsgelände am Zufahrtsstollenportal aufgeschüttet im Stauwurzelbereich <1 <1 Betriebsgelände Luftseite Sperrenvorland (neu) <1 - Aufschüttung von Ausbruchmaterial im Stauraum 4 - Baufeld Unterbecken - Im ROV noch nicht quantifizierbar Flächen < 1 ha sind im Raumordnungsverfahren untergeordnet relevant. Es sind folgende Materialtransporte erforderlich (Unterbecken): Zuschlagsstoffe und Bindemittel für Beton und Bewehrung für die Stahlbetonkonstruktion des Ein-/Auslassbauwerkes und dem Ausbau der Stollen und Kavernen ( m 3 ) Ausrüstung des Ein-/Auslassbauwerkes Ausrüstung der Kavernen (Maschinensätze, Generatoren, Trafos) Holzabfuhr der Rodungsflächen Es ist zu prüfen, inwieweit vor Ort gewonnenes Material als Betonzuschlagstoff verwendet werden kann, so dass die Materialtransporte verringert werden können. Ein verstärktes Transportaufkommen wird für den Auf- und Abbau der Baustelleneinrichtung am Bauanfang und Bauende in einem Zeitraum von jeweils 2-3 Monaten zu verzeichnen sein. Während der Hauptbauzeit am Unterbecken (36 Monate) werden Transporte auf der vorgesehenen Zufahrtsstraße erfolgen Untertägige Arbeiten Als Grundidee für die Entsorgung der untertägigen Ausbruchmassen steht der Einbau der Massen im Stauraum der TS Schmalwasser. Dies ist durch die Anordnung der Unterwasserstollen und des Zufahrtsstollens, die beide im bzw. am Stauraum der TS beginnen, ohne zusätzliche Transportwege möglich. Die gesamten untertägigen Ausbruchmassen werden über die aufgefahrenen Stollen direkt zum Baufeld des Unterbeckens transportiert, womit Fahrten auf den öffentlichen Straßen vermieden werden. Die untertägigen Ausbruchmassen betragen ca. 1,2 Mio. m 3 im Anstehenden (inklusive bauzeitlicher Hilfsstollen). Die Ausbruchmassen Seite 50

52 des Energieableitungstollens sind dabei über die Forststraße linker Hang zur Stauwurzel oder über eine separate Zufahrt in den Stauraum zu transportieren. Für das Auffahren der beiden Unterwasserstollen ist der Einsatz einer Tunnelbohrmaschine (TBM) vorgesehen. Ein zusätzlicher Fensterstollen aus dem Stauraum zum Unterwasserstollen entflechtet die technologischen Abhängigkeiten zwischen Neubau des Ein-/ Auslassbauwerks und Auffahren des Unterwasserstollens. Damit ist ein paralleler Ausbau beider Teilobjekte möglich. Die untertägigen Arbeiten beginnen mit dem Auffahren des Fensterstollens und anschließend mit dem Auffahren des ersten Unterwasserstollens mittels TBM. Parallel dazu wird der Zufahrtsstollen aufgefahren. Nach Herstellung des Stollenausbruchs für den Zufahrtsstollen erfolgt der Ausbruch der Kavernen. Der Ausbruch der Maschinenkaverne erfolgt von oben nach unten. Dazu ist ein zusätzlicher bauzeitlicher Stollen zur Firste der Maschinenkaverne erforderlich, bevor das eigentliche Höhenniveau des Maschinenflures erreicht wird. Die Ausbruchmassen werden über den Zufahrtsstollen direkt zum Baufeld des Unterbeckens transportiert. Um die Oberwasserstollen parallel zum Ausbruch der Kaverne aufzufahren, ist ein weiterer Hilfsstollen notwendig. Nach Herstellung des ersten Unterwasserstollens wird die TBM umgesetzt und der zweite Stollen aufgefahren Bauzeit Nach einer Bauzeit von ca. 5 Jahren erfolgt die Inbetriebnahme des ersten Maschinensatzes. Für die vollständige Inbetriebnahme des Kraftwerkes ist ein weiteres Jahr vorgesehen. Untertägige Arbeiten werden voraussichtlich werktags im 3-Schicht-System, alle anderen Arbeiten im 2-Schicht-System in einem Zeitraum von 6:00 bis 22:00 Uhr erfolgen. Während die untertägigen Arbeiten witterungsunabhängig durchgeführt werden können, wird für die übertägigen Arbeiten eine Bauzeit von nur ca. 200 Tagen im Jahr angenommen, da die Bauarbeiten nur bei entsprechender Witterung z.b. keine hohen Schneelagen erfolgen können. 5.4 Straßen- und Wegekonzept Im Rahmen des ROV wurden folgende Erschließungsmöglichkeiten geprüft und als technisch machbar eingestuft. Im Rahmen der Detailplanung wird ein umfassendes Straßen- und Wegekonzept insbesondere für die Bauphase entwickelt, um Betroffenheiten zu minimieren Oberbecken Zufahrtsstraße zum Oberbecken Die Zufahrt zum Oberbecken erfolgt von der Ortslage Tambach-Dietharz. Die alte Steinbacher Straße ist in der Trassenführung als Forstweg bereits vorhanden. Die Fahrbahn ist zum Teil unbefestigt und für Begegnungsverkehr LKW/LKW nicht ausgelegt. Für den bauzeitlichen Seite 51

53 Verkehr ist es erforderlich, die Strecke auszubauen, zu befestigen und Ausweichstellen anzulegen. Nähere Festlegungen dazu erfolgen im Rahmen der Planfeststellung. Die vorhandene Gasleitung, die parallel zur alten Steinbacher Straße verläuft, soll vom Ausbau nicht betroffen werden. Ggf. ist sie geringfügig in der Lage anzupassen. Ringstraße am Oberbecken Um das Oberbecken führt eine Ringstraße, die im Bereich des Absperrbauwerkes am Dammfuß liegt. Im Einschnittbereich des Beckens in das Gelände wird die befahrbare Dammkrone des Absperrbauwerkes an die Ringstraße angebunden. Die Ringstraße dient in erster Linie als Betreiberstraße, um den Damm zu überwachen und um die Betriebseinrichtungen wie Kontrollgangeingang, Einlassbauwerk und Messschächte zu erreichen. Durch das Oberbecken werden einige Forstwege unterbrochen. Diese werden an die Ringstraße angebunden. Die Ringstraße dient somit auch als forstwirtschaftlicher Verbindungsweg. Sie hat eine Breite von ca. 6 m Unterbecken Zufahrtsstraße zum Sperrenvorland Grundsätzlich erfolgt die Erschließung der Bauwerke am Unterbecken über die bestehende Infrastruktur der Talsperrenanlage. Die Wege sind voraussichtlich für den Baustellenverkehr auszubauen und zu verbreitern. Zufahrtsstraße zum Ein-/Auslassbauwerk Von der Zufahrtsstraße linker Hang biegt eine Betriebsstraße ab, quert die Dammkrone längs an der Hochwasserentlastung vorbei und führt in den Stauraum. In Höhe Bootshaus mündet eine weitere schmalere Betriebsstraße ein, die von der höher liegenden Ebene der Außenanlage des Staumeisterdienstgebäudes abgeht. Auf Höhenniveau der Dammkrone wird die Betriebsstraße geteilt und als neue Zufahrtsstraße zum Ein-/Auslassbauwerk in den Hang eingeschnitten. Sie endet mit einer Wendemöglichkeit am Ein-/Auslassbauwerk. Die Betriebsstraße in den Stauraum muss dabei erhalten bleiben bzw. entsprechend gesichert werden. Der Hanganschnitt der Zufahrtsstraße greift in den bewaldeten linken Hang ein. Die oberhalb liegende Forststraße linker Hang wird nicht berührt und muss in ihrer Trasse nicht verändert werden. Zufahrtsstraße zum Zufahrtsstollen Die bestehende Infrastruktur der Talsperrenanlage kann für die Zufahrt zum Stollenportal genutzt werden. Bei der Forststraße linker Hang bestehen in Abschnitten Möglichkeiten, Ausweichstellen zu errichten. Weiterhin kann oberhalb des geplanten Energieportals eine Zufahrt angelegt werden. Unmittelbar am Zufahrtsstollenportal wird eine Betriebsfläche angelegt. Dort wird eine Wendemöglichkeit integriert. Seite 52

54 5.4.3 Bauzeitliche Verkehrsprognose / Abfallverwertung Für die Bauphase des Wasserspeicherkraftwerkes (Standort) kann basierend auf dem aktuellen Planungsstand eine erste orientierende Abschätzung des bauzeitlichen Verkehrsaufkommens (LKW) abgeleitet werden. Folgende Annahmen dienen dabei als Eingangsparameter: Die Verkehrsprognose bezieht sich auf den Schwerlastverkehr. Der Personenverkehr, der sich durch die Bauarbeiten einstellen wird, ist für die Prognose von untergeordneter Bedeutung. Die während der Baumaßnahme anfallenden Abfallmengen werden auf den jeweiligen Baustelleneinrichtungsflächen getrennt gesammelt und entsprechend 6 ff. Kreislaufwirtschaftsgesetz (KrWG) einer Verwertung zugeführt. Die anfallenden Abfallmengen sind in Bezug auf die Baustofftransporte ebenfalls von untergeordneter Bedeutung. Allgemein Das Oberbecken wird im Massenausgleich hergestellt. Es erfolgt daher kein An- und Abtransport von Erdbaustoffen zum Dammbau. Der Untergrund im Umfeld des Oberbeckens ist als Baumaterial für die Dämme des Oberbeckens geeignet. Die wesentlichen Transporte zum Oberbecken sind zum Bau der Asphaltdichtung erforderlich. Der Ausbruch aus den Stollen und den Kavernen wird im Unterbecken (TS Schmalwasser) außerhalb des für den Kraftwerksbetrieb und den Hochwasserschutz benötigten Stauraums wieder eingebaut. Es werden nur die Baustoffe zum Ausbau der Stollen, Kavernen und der weiteren Bauwerke angefahren. Als Bauzeit für übertägige Arbeiten wird angenommen: 200 Tage / Jahr (witterungsabhängig) Als Bauzeit für untertägige Arbeiten: 300 Tage / Jahr (witterungsunabhängig) Als Transportzeit wird angenommen: 06:00 bis 22:00 Uhr = 16 Stunden / Tag Eine Veränderung der Transportzeiten führt zu einer korrelierenden Veränderung der stündlichen Belastung der Strecken mit bauzeitlichem Verkehrsaufkommen. Erforderliche Transporte zum Bau des Oberbeckens (Schätzung) Asphaltdichtung: Asphaltdichtungsfläche : rd m² ( m² Beckensohle m² innenliegende Böschungen) Dichtungsaufbau gesamt : 0,30 m (0,15 m Asphaltdichtung + 0,15 m Splitt / Kies) Masse Dichtungsmaterial = rd. 0,315 Mio. t ( m² x 0,3 m x 2,0 t/m³) Transportleistung LKW: 25 t / LKW Anzahl der Fahrten = rd Fahrten (Hin- und Zurück) (0,315 Mio. t insgesamt bei 25 t/lkw x 2) Seite 53

55 Bauzeit Asphaltdichtung: 4 Jahre je 200 Tage / Jahr Verkehrsbelastung = rd. 32 Fahrten am Tag ( Fahrten / 4 Jahre / 200 Tage) Sonstige Transporte: Stahl, Beton, Baustelleneinrichtung, Sondertransporte, etc. = rd t Anzahl der Fahrten: Fahrten (Hin- und Zurück) ( t insgesamt bei 25 t/ LKW) Bauzeit: 5 Jahre je 200 Tage / Jahr Verkehrsbelastung = rd. 8 Fahrten am Tag (8.000 Fahrten / 5 Jahre / 200 Tage) Verkehrsbelastung Oberbecken gesamt = 3 LKW-Fahrten / Stunde ( Fahrten pro Tag / 16 h pro Tag Transportzeit) Erforderliche Transporte zur Ertüchtigung des Unterbeckens (Schätzung) Stollen und Kavernen (Stahl, Beton) = rd m³ = rd t ( m³ x 2,5 t/m³) Transportleistung LKW 25 t / LKW Anzahl der Fahrten = rd Fahrten (Hin- und Zurück) (0,562 Mio. t insgesamt bei 25 t/lkw x 2) Bauzeit: 5 Jahre je 300 Tage / Jahr Verkehrsbelastung = rd. 30 Fahrten am Tag ( Fahrten / 5 Jahre / 300 Tage) Sonstige Transporte: Stahl, Beton, Baustelleneinrichtung, Sondertransporte, etc. = rd t Anzahl der Fahrten: Fahrten (Hin- und Zurück) ( t insgesamt bei 25 t/lkw) Bauzeit: 5 Jahre je 200 Tage / Jahr Verkehrsbelastung = rd. 8 Fahrten am Tag (8.000 Fahrten / 5 Jahre / 200 Tage) Verkehrsbelastung Unterbecken gesamt = 3 LKW-Fahrten / Stunde ( Fahrten pro Tag / 16 h pro Tag) Seite 54

56 Abbildung 5-3: Bauzeitliche Verkehrsprognose, auf Basis von TMBV (2010) Quelle Kartengrundlage: Freistaat Thüringen, Verkehrsmengenkarte 2010, Straßenbauamt Mittelthüringen. In der Abbildung 5-3 sind die Ergebnisse der Abschätzung des bauzeitlichen Verkehrsaufkommens zusammenfassend für den Bau des Oberbeckens, die Ertüchtigung des Unterbeckens und zum Einbau des Erdkabels (vgl. Kap ) mit den Angaben zur derzeitigen Verkehrsbelastung der L 1028 durch Tambach-Dietharz dargestellt. Aus den Baustellen am Oberbecken und am Unterbecken resultieren jeweils rd. 3 LKW-Fahrten je Stunde. Während der Transportverkehr vom Oberbecken direkt am Ortsrand von Tambach-Dietharz an die L 1028 angeschlossen werden kann, wird durch die Erschließung des Unterbeckens zunächst die Oberhofer Straße passiert. Aufgrund der weiterführenden Verkehrsanbindung (z.b. Bundesstraßen- und Autobahnanbindung im Norden) wird angenommen, dass sich diese Fahrten auf der L 1028 in der Mehrheit nach Norden bewegen. Für die L 1028, für die Zahlen zum Durchgangsverkehr vorliegen, kann folgende Prognose abgegeben werden: Ausgehend von einem derzeitigen LKW-Aufkommen von 30 LKW / Stunde (nördlich von Tambach-Dietharz) bzw. 21 LKW (südlich von Tambach-Dietharz) entspricht dies für die Dauer der Baumaßnahmen einer Zunahme des sich in erster Linie Richtung Norden orientierenden Schwerlastverkehrs von etwa 15 % im südlichen Ortsbereich und 20 % im nördlichen Ortsbereich. Seite 55